Google
Câu hỏi: Một con lắc lò xo có chiều dài tự nhiên là 20 cm gắn vào một vật nặng có khối lượng $m=200g$ dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Lấy $g=10m/{{s}^{2}}$. Khi lò xo có chiều dài 18 cm thì vận tốc của vật bằng 0 và lực đàn hồi của lò xo có độ lớn 2N. Năng lượng dao động của vật là
A. 0,1 J
B. 0,04 J
C. 0,08 J
D. 0,02 J
A. 0,1 J
B. 0,04 J
C. 0,08 J
D. 0,02 J
Chiều dài tự nhiên của lò xo là ${{\ell }_{0}}=20(cm)$
Khi lò xo có chiều dài 18 cm thì vận tốc của vật bằng 0 $\Rightarrow $ khi đó vật ở vị trí biên trên:
$\ell ={{\ell }_{0}}+\Delta \ell -A\Rightarrow A-\Delta \ell =20-18=2cm$
Lực đàn hồi lúc đó $F=k\left| \Delta \ell -A \right|=k.0,02=2\Rightarrow k=100N/m$
Độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng là $\Delta \ell =\dfrac{mg}{k}=\dfrac{0,2.10}{100}=0,02m$
Biên độ của con lắc là $A-\Delta \ell =2\Rightarrow A=4cm$
Cơ năng của con lắc là $W=\dfrac{1}{2}k{{A}^{2}}=\dfrac{1}{2}{{.100.0,04}^{2}}=0,08J$.
Khi lò xo có chiều dài 18 cm thì vận tốc của vật bằng 0 $\Rightarrow $ khi đó vật ở vị trí biên trên:
$\ell ={{\ell }_{0}}+\Delta \ell -A\Rightarrow A-\Delta \ell =20-18=2cm$
Lực đàn hồi lúc đó $F=k\left| \Delta \ell -A \right|=k.0,02=2\Rightarrow k=100N/m$
Độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng là $\Delta \ell =\dfrac{mg}{k}=\dfrac{0,2.10}{100}=0,02m$
Biên độ của con lắc là $A-\Delta \ell =2\Rightarrow A=4cm$
Cơ năng của con lắc là $W=\dfrac{1}{2}k{{A}^{2}}=\dfrac{1}{2}{{.100.0,04}^{2}}=0,08J$.
Đáp án C.