The Collectors

Một con lắc lò xo nằm ngang đang dao động tự do với biên độ 6cm...

Câu hỏi: Một con lắc lò xo nằm ngang đang dao động tự do với biên độ 6cm. Lực đàn hồi của lò xo có công suất tức thời đạt giá trị cực đại khi vật đi qua vị trí có tọa độ x bằng
A. ± 6cm
B. ± 3cm
C. ± $3\sqrt 2 $ cm
D. 0
Phương pháp:
Lực đàn hồi của lò xo: ${{\text{F}}_{\text{dh}}}=-\text{kx}$
Công suất của lực đàn hồi: $P={{F}_{dh}}.V$
Công thức độc lập với thời gian: ${{x}^{2}}+\dfrac{{{v}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}={{A}^{2}}$
Bất đẳng thức Cô – si: $a+b\ge 2\sqrt{ab}$ (dấu “=” xảy ra $\Leftrightarrow a=b$ )
Cách giải:
Ta có công thức độc lập với thời gian: ${{x}^{2}}+\dfrac{{{v}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}={{A}^{2}}$
${{\text{x}}^{2}}+\dfrac{{{\text{v}}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}\ge 2\sqrt{{{\text{x}}^{2}}\cdot \dfrac{{{\text{v}}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}}\Rightarrow {{\text{A}}^{2}}\ge 2\dfrac{|\text{x}\cdot \text{v}|}{\omega }\Rightarrow |\text{x}\cdot \text{v}|\le \dfrac{{{\text{A}}^{2}}\omega }{2}$
Độ lớn công suất tức thời của lực đàn hồi:
${{P}_{dh}}=\left| {{F}_{dh}}\cdot v \right|=k\cdot |x\cdot v|\le k\cdot \dfrac{{{A}^{2}}\omega }{2}$
Dấu bằng xảy ra khi:
${{\text{x}}^{2}}=\dfrac{{{\text{v}}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}=\dfrac{{{\text{A}}^{2}}}{2}\Rightarrow \text{x}=\pm \dfrac{\text{A}}{\sqrt{2}}=\pm \dfrac{6}{\sqrt{2}}=\pm 3\sqrt{2}(~\text{cm})$
Đáp án C.
 

Câu hỏi này có trong đề thi

Quảng cáo

Back
Top