Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox nằm ngang với động năng cực đại Wo , lực kéo về có độ lớn cực đại Fo . Vào thời điểm lực kéo về có độ lớn bằng một nửa Fo thì động năng của vật bằng

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox nằm ngang với động năng cực đại Wo , lực kéo về có độ lớn cực đại Fo . Vào thời điểm lực kéo về có độ lớn bằng một nửa Fo thì động năng của vật bằng

A. \(\frac{{2{W_0}}}{3}\)

B. \(\frac{{3{W_0}}}{4}\)

C. \(\frac{{{W_0}}}{4}\)

D. \(\frac{{{W_0}}}{2}\)

Hướng dẫn

Cơ năng của vật \({\rm{W}} = {{\rm{W}}_t} + {{\rm{W}}_d} = 0 + {{\rm{W}}_0} = \frac{1}{2}k{A^2}\)
Lực kéo về có độ lớn đạt cực đại F0 = kA.
Vào thời điểm lực kéo về có độ lớn : \(F = \frac{{{F_0}}}{2} = k.\frac{A}{2}\)
⇒ vị trí đó là \(x = \pm \frac{A}{2}\)
Thế năng của vật tại thời điểm đó \({{\rm{W}}_t} = \frac{1}{2}.k{x^2} = \frac{1}{2}k\frac{{{A^2}}}{4} = \frac{{{{\rm{W}}_0}}}{4}\)
Động năng của vật \({{\rm{W}}_d} = {\rm{W – }}{{\rm{W}}_t} = {{\rm{W}}_0} – \frac{{{{\rm{W}}_0}}}{4} = \frac{{3{W_0}}}{4}\)