Câu hỏi 2 trang 23

1. Nội dung câu hỏi: 

Xác định li độ của vật tại thời điểm động năng của vật bằng 3 lần thế năng của con lắc.

2. Phương pháp giải: 

Dựa vào định luật bảo toàn cơ năng 

3. Lời giải chi tiết: 

Ta có:
Độ cứng $\mathrm{k}=100 \mathrm{N}/\mathrm{m}$
Khối lượng: $m=200 \mathrm{g}=0,2 \mathrm{kg}$
$W_{đ}=3W_t$
Theo định luật bảo toàn cơ năng: $\mathrm{W}={\mathrm{W}}_{\mathrm{đ}}+W_t=4W_t$
$\to \frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2=4\frac{1}{2}m{\omega }^2{x}^2\to x=\pm 2,5( \mathrm{cm})$

1. Nội dung câu hỏi: 

Xác định tốc độ của vật khi qua vị trí cân bằng.

2. Phương pháp giải: 

Dựa vào công thức tính tốc độ cực đại của vật: $v_{max}=\omega .A$

3. Lời giải chi tiết: 

Tần số góc $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=10\sqrt{5}(\mathrm{rad}/\mathrm{s})$
Khi vật đi qua vị trí cân bằng vật có tốc độ lớn nhất
$V=\omega A=0,05·10\sqrt{5}=\frac{\sqrt{5}}{2}( \mathrm{m}/\mathrm{s})$

1. Nội dung câu hỏi: 

Xác định thế năng của con lắc khi vật có li độ x = -2,5 cm

2. Phương pháp giải: 

Dựa vào công thức tính thế năng của vật dao động điều hòa: $W_t=\frac{1}{2}m{\omega }^2{x}^2$

3. Lời giải chi tiết: 

$W_t=\frac{1}{2}m{\omega }^2{x}^2=1562,5 \left(J\right)$