Một con lắc lò xo dao động với tần số góc 20rad/s. Tại thời điểm t1 và t2 = t1 +Δt, vật có thế năng (mốc ở VTCB ) bằng bốn lần động năng. Gía trị nhỏ nhất của Δt?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn A
+ Với hai đại lượng vuông pha a và v, ta có phương trình độc lập:
+ Với hai thời điểm t1 và t2 ta có hệ:
=> ω = 20 rad/s và vmax = 100 cm/s.
+ Từ hình vẽ xác định được khoảng thời gian tương ứng là:
Chọn đáp án C
Tại t = t 2 thì:
W đ 2 = W t 2 = 0,064 J => W = 0,128 J.
Tại t 1 = 0 thì:
W đ 1 = 0,096 J => W t 1 = 0,032 J.
W t W = x a 2 ⇒ x = ± A W t W .
Áp dụng vào hai thời điểm
=> x 1 = ± A 2 . và x 2 = ± A 2 .
Theo bài ra, từ t 1 đến t 2 thì động năng tăng đến giá trị cực đại rồi giảm, tức thế năng của con lắc giảm đến 0 rồi tăng, tương ứng với vật đi từ vị trí x 1 = A 2 . qua vị trí cân bằng, đến x 2 = - A 2 . hoặc ngược lại.
Ta xét 1 trường hợp như trên hình vẽ.
Từ hình vẽ suy ra góc quét:
Δ φ = 5 π 12 ⇒ t = 5 T 24 = π 48
⇒ T = π 10 ⇒ ω = 20 r a d / s
⇒ W = 1 2 m ω 2 A 2 ⇒ A = 8 c m .
Đáp án C
Cơ năng của con lắc E = E d 2 + E t 2 = 0 , 128 J
→ Biểu diễ dao động của vật tương ứng trên đường tròn.
+ Từ hình vẽ ta có Δ t = T 360 a r sin − 0 , 5 A A + a r sin 2 A 2 A = π 48
→ T = 0,1π → ω = 20 rad/s
Vậy biên độ dao động của con lắc là A = 2 E m ω 2 = 2.0 , 128 0 , 1.20 2 = 8 c m
Đáp án C.
Sử dụng mối quan hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều và các công thức về cơ năng, ta thấy:
Theo đề, tại thời điểm t 2 thì:
nên và:
Tại
Như vậy, trong thời gian π 48 s vật đi từ vị trí qua vị trí cân bằng rồi đến vị trí , góc quay tương ứng là:
Và
Bài này có vẻ lẻ quá bạn.
\(W_t=4W_đ\Rightarrow W_đ=\dfrac{W_t}{4}\)
Cơ năng: \(W=W_đ+W_t=W_t+\dfrac{W_t}{4}=\dfrac{5}{4}W_t\)
\(\Rightarrow \dfrac{1}{2}kA^2=\dfrac{5}{4}.\dfrac{1}{2}kx^2\)
\(\Rightarrow x = \pm\dfrac{2}{\sqrt 5}A\)
Thời gian nhỏ nhất ứng với véc tơ quay từ M đến N.
\(\cos\alpha=\dfrac{2}{\sqrt 5}\)\(\Rightarrow \alpha =26,6^0\)
Thời gian nhỏ nhất là: \(\Delta t=\dfrac{26,6\times 2}{360}.T=\dfrac{26,6\times 2}{360}.\dfrac{2\pi}{20}=0.046s\)
bạn ơi cho mình hỏi thời gian nhỏ nhất hay lớn nhất thì cách tính vẫn vậy hả?