VL11 KNTT BÀI TẬP TỰ LUẬN BÀI 5: ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG, SỰ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA Bài tập 1: (NB) Một lắc lị xo đặt nằm ngang gồm vật m lò xo có độ cứng k = 100N/m Kích thích để vật dao động điều hoà với động cực đại 0,5J Xác định biên độ dao động vật Hướng dẫn giải: 2W Wd max W kA2 A 0,1m 10cm k Động cực đại năng: Bài tập 2(NB): Một lắc đơn có chiều dài l = m Đâud treo vào trần nhà, đầu ưới gắn vật nhỏ khối lượng m = 0,1 kg Kéo vật khỏi vị trí cân góc 0, 05 rad bng tay không vận tốc đầu cho vật dao động Biết g = 10m/s2 Xác định vật Hướng dẫn: W Wt max mgl 02 0, 052 0,1.10.1 125.10 J 2 Bài tập 3: (TH) vật nhỏ lắc dao động điều hòa theo phương ngang, mốc vị trí cân gia tốc vật có độ lớn nửa độ lớn gia tốc cực đại tỉ só động vật bao nhiêu? Hướng dẫn Theo giả thiết, thời điểm t vật có a = A 2 A2 m ( A x ) Wd 3 Wt 2 A amax A m x x 2 2 Bài tập 3: (VD) cho hai lắc giống hệt Kích thích cho hai lắc dao động điều hòa với biên độ 2A A dao động pha Chọn gốc vị trí cân hai lắc Khi động lắc thứ 0,6J lắc thứ hai 0,05J Hỏi lắc thứ 0,4J động lắc thứ hai bao nhiêu? Hướng dẫn Gọi pt dao động lắc x1 =2Acos(ωt) t) Khi pt dao động lắc là: x2 =Acos(ωt) t) Động lắc lắc là: Wđ1=W1sin2(ωt) t) =4Wsin2(ωt) t) (1) Wt2 = W2cos(ωt) t) = Wcos(ωt) t) (2) Wd Wt W 0, 1 W d Wt 0, 05 0, J 4 Từ (1) (2) suy 4W W Thế lắc Động lắc là: Wt1 = W1cos(ωt) t”) = 4Wcos(ωt) t”) (3) Wđ2=W2sin2(ωt) t”) =Wsin2(ωt) t”) (4) Wt1 Wd W 0, 1 Wd W t1 0, 0,1J 4 Từ (4) (4) suy 4W W Bài tập 5: [VDC] Một lắc lò xo dao động theo phương ngang với dao động 1J lực đàn hồi cực đại 10N Mốc vị trí cân Gọi Q đầu cố định lò xo, khoảng thời gian ngắn lần liên tiếp Q chịu tác dụng lực kéo lị xo có độ lớn 5√3(N) 0,1s Quãng đường lớn mà vật nhỏ lắc 0,4s là? Hướng dẫn: Tacó: Fmax = kA=10N (1) W kA 0,1J (2) 2W A 0, 2m 20cm Fmax k 50 N / m Khi F 5 N x 10 3cm A T T T t t A t A 0,1s A A 12 12 A Khoảng thời gian ngắn lần |x| = T 0, 6s 0, 2T T T T A A S max 2 A 3 A 60cm 12 12 suy 2 Ta lại có 0,