by Con lắc lò xo treo thẳng đứng. Đầu trên gắn với điểm cố định Q, đầu dưới là vật nặng khối lượng m=400g. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa thì thấy: Trong 1 chu kỳ khoảng thời gian lực tác dụng lên điểm Q cùng chiều với lực kéo về tác dụng lên vật là T/6 và khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là 0,025s. Lấy \(g\approx \pi^2\) . Năng lượng dao động của con lắc là:
A. 2,18J
B. 2,00J
C. 0,218J
D. 0,02J
Hướng dẫn
Với chú ý: Lực hồi phục tác dụng lên vật dao động luôn hướng về vị trí cân bằng; Lực đàn hồi tác dụng lên điểm treo: Khi lò xo bị giãn- lực đàn hồi hướng xuống, khi lò xo bị nén, lực đàn hồi hướng lên(HV). Từ HV => Khoảng thời gian vật đi từ vị trí lò xo không biến dạng về VTCB là
\(\Delta t = \frac{T/6}{2} = \frac{T}{12}\Rightarrow \frac{A}{2} = \Delta l_0 = \frac{T^2 g}{4 \pi^2} \Rightarrow A = \frac{T^2 g}{2 \pi^2} = \frac{T^2}{2} (1)\)
Mặt khác ta lại có khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp động nằng bằng thế năng là \(\Delta t = T/4 = 0,025 \Rightarrow T = 0,1 s\) Thay vào (1)=> \(A = 5.10^{-3} m\)
Năng lượng dao động của vật là: \(W = \frac{1}{2}m\omega ^2 A^2 = \frac{1}{2}0,4.\frac{4 \pi^2}{0,1^2}.5.10^{-3} = 0,02 J\)
