T

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. ± 3cm
B. ± 3 $\sqrt{2}$ cm
C. 0
D. ± 6cm
Phương pháp:
Công suất tức thời của lực đàn hồi của lò xo:
${{P}_{dh}}={{F}_{dh}}.v=k.x.v=k.x.\omega \sqrt{{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}$
Áp dụng bất đẳng thức Cosi: $~a+b\ge 2\sqrt{ab}$
Dấu “=” xảy ra khi a = b
Cách giải:
Công suất tức thời của lực đàn hồi của lò xo:
${{P}_{dh}}={{F}_{dh}}.v=k.x.v=k.x.\omega \sqrt{{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}=k\omega .x\sqrt{{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}$
Theo bất đẳng thức Cosi ta có:
$\begin{aligned}
& a+b\ge 2\sqrt{ab}\Rightarrow \sqrt{ab}~\le \dfrac{a+b}{2} \\
& \Rightarrow x\sqrt{{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}=\sqrt{{{x}^{2}}.\left( {{A}^{2}}-{{x}^{2}} \right)}\le \dfrac{{{x}^{2}}+{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}{2}=\dfrac{{{A}^{2}}}{2} \\
& \Rightarrow {{P}_{dh}}\le k.\omega .\dfrac{{{A}^{2}}}{2}\Rightarrow {{P}_{dh \max }}\Leftrightarrow {{x}^{2}}={{A}^{2}}-{{x}^{2}}\Rightarrow 2{{x}^{2}}={{A}^{2}}\Leftrightarrow x=\pm \dfrac{A}{\sqrt{2}}=\pm \dfrac{6}{\sqrt{2}}=\pm 3\sqrt{2}cm \\
\end{aligned}$
Đáp án B.
 

Câu hỏi này có trong đề thi

Quảng cáo

Back
Top