Câu hỏi: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ dao động điều hòa theo phương ngang với tần số góc 10 rad/s. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Biết rằng khi động năng và thế năng bằng nhau thì vận tốc của vật có độ lớn bằng $0,6\sqrt{2}m/s$. Biên độ dao động của con lắc là
A. 12cm
B. $12\sqrt{2}$ cm
C. 6cm
D. $6\sqrt{2}$ cm
A. 12cm
B. $12\sqrt{2}$ cm
C. 6cm
D. $6\sqrt{2}$ cm
Phương pháp:
Cơ năng: $W={{W}_{d}}+{{W}_{t}}\Leftrightarrow \dfrac{1}{2}m{{v}^{2}}+\dfrac{1}{2}m{{\omega }^{2}}{{x}^{2}}=\dfrac{1}{2}m{{\omega }^{2}}{{A}^{2}}$
Cách giải:
Khi động năng và thế năng bằng nhau:
${{W}_{d}}={{W}_{t}}\Rightarrow W=2{{W}_{d}}\Leftrightarrow 2\cdot \dfrac{1}{2}m{{v}^{2}}=\dfrac{1}{2}m{{\omega }^{2}}{{A}^{2}}$
$\Rightarrow {{A}^{2}}=\dfrac{2{{v}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}\Rightarrow A=\dfrac{\sqrt{2}v}{\omega }=\dfrac{\sqrt{2}\cdot 0,6\sqrt{2}}{10}=0,12m=12cm$
Cơ năng: $W={{W}_{d}}+{{W}_{t}}\Leftrightarrow \dfrac{1}{2}m{{v}^{2}}+\dfrac{1}{2}m{{\omega }^{2}}{{x}^{2}}=\dfrac{1}{2}m{{\omega }^{2}}{{A}^{2}}$
Cách giải:
Khi động năng và thế năng bằng nhau:
${{W}_{d}}={{W}_{t}}\Rightarrow W=2{{W}_{d}}\Leftrightarrow 2\cdot \dfrac{1}{2}m{{v}^{2}}=\dfrac{1}{2}m{{\omega }^{2}}{{A}^{2}}$
$\Rightarrow {{A}^{2}}=\dfrac{2{{v}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}\Rightarrow A=\dfrac{\sqrt{2}v}{\omega }=\dfrac{\sqrt{2}\cdot 0,6\sqrt{2}}{10}=0,12m=12cm$
Đáp án A.