Một vật khối lượng $m = 250 g$ thực hiện dao động điều hòa. Lấy mốc...

The Knowledge · 9/1/22

Câu hỏi: Một vật khối lượng

m = 250 g

thực hiện dao động điều hòa. Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng, người ta thấy cứ sau những khoảng thời gian ngắn nhất là

\frac{π}{10} s

thì thế năng của con lắc lại bằng động năng của nó, và gia tốc của vật khi ấy lại có độ lớn là 2 m/s2. Cơ năng của vật là
A.

80 m J

B.

0, 04 m J

C.

2, 5 m J

D.

40 m J

Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần động năng bằng thế năng:

Δ t = \frac{T}{4} = \frac{π}{10} \Rightarrow T = \frac{2 π}{5} s \Rightarrow ω = 5 r a d / s

Vị trí động năng bằng thế năng

(W_{d} = W_{t})

.

x = \pm \frac{A}{\sqrt{n + 1}} = \pm \frac{A}{\sqrt{1 + 1}} = \pm \frac{A}{\sqrt{2}}

Tại vị trí đó, gia tốc có độ lớn 2 m/s2 nên:

| a | = ω^{2} . | x | \Rightarrow 200 = 5^{2} . \frac{A}{\sqrt{2}} \Rightarrow A = 8 \sqrt{2} c m

Cơ năng của vật:

W = \frac{1}{2} m ω^{2} A^{2} = \frac{1}{2} .0, {25.5}^{2} . {(0, 08 \sqrt{2})}^{2} = 0, 04 J = 40 m J

Đáp án D.

Một vật khối lượng m=250g thực hiện dao động điều hòa. Lấy mốc...