Năng lượng Dao động điều hòa - Tài liệu - Vật lý 12

b Tính cơ năng của vật Tài liệu bài giảng: NĂNG LƯỢNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Thầy Đặng Việt Hùng... Tính biên độ và chu kỳ dao động của con lắc.. Kéo vật nặng xuống về phía dưới, cách vị tr

I BIỂU THỨC CỦA ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG, CƠ NĂNG

a) m = 0,5 kg; T = 0,4 s; A = 5 cm

b) m = 200 g; f = 5 Hz; quỹ đạo chuyển động dài 8 cm

a) Tính cơ năng dao động

b) Tìm độ lớn lực hồi phục khi vật nặng có tốc độ 12,5 cm/s

3

a) Tính cơ năng dao động

c) Khi Eđ = 3Et thì Fđh = ? và Fhp = ?

3

a) Tính động năng và thế năng khi độ lớn lực đàn hồi bằng 6 N

c) Tìm khoảng thời gian lò xo dãn trong một chu kỳ?

d) Tìm quãng đường mà vật đi được từ t = 1/3 s đến t = 8/9 s

e) Tính Fđh khi Eđ = 8Et

a) Lập phương trình dao động

b) Tính cơ năng của vật

Tài liệu bài giảng:

NĂNG LƯỢNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Thầy Đặng Việt Hùng

d) Tìm tmin khi vật dao động đến thời điểm mà Fđh = 0 lần thứ hai?

xo, khối lượng của vật nặng và tần số dao động của con lắc Đ/s: k = 800 N/m; ω = 20 rad/s; f = 3,2 Hz

cm thì vận tốc của nó là 1 m/s Tính biên độ và chu kỳ dao động của con lắc Đ/s: A = 4 cm; T = 0,22 (s)

quỹ đạo là 40 cm Tính độ cứng lò xo và cơ năng của con lắc Đ/s: k = 50 N/m; E = 1 J

kể, có độ cứng k = 100 N/m Kéo vật nặng xuống về phía dưới, cách vị trí cân bằng 5 2 cm và truyền cho nó vận tốc

cơ năng của con lắc Đ/s: m = 0,625 kg; E = 0,5 J

Hz,cơ năng của hệ là E = 0,08 J Tỉ số giữa động năng và thế năng tại vị trí vật có li độ x = 2 cm là bao nhiêu?

toàn phần của dao động Tốc độ trung bình của vật trong một chu kỳ bằng bao nhiêu?

2,5 cm Từ VTCB kéo vật xuống dưới sao cho lò xo biến dạng một đoạn 6,5 cm rồi buông nhẹ Năng lượng và động năng của vật khi nó cách vị trí cân bằng 2 cm là bao nhiêu?

trí cân bằng, cơ năng của dao động là 24 mJ, tại thời điểm t vận tốc và gia tốc của vật lần lượt là 20 3 cm/s và –400

lượng dao động của vật là bao nhiêu? Đ/s: E = 0,08 J

là 1 J và lực đàn hồi cực đại là 10 N Mốc thế năng tại vị trí cân bằng Gọi Q là đầu cố định của lò xo, khoảng thời gian

ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp Q chịu tác dụng lực kéo của lò xo có độ lớn 5 3 N là 0,1 s Quãng đường lớn nhất mà vật nhỏ của con lắc đi được trong 0,4 s là

II MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐỘNG NĂNG VÀ THẾ NĂNG

Lấy π2 = 10 Xác định chu kì và tần số biến thiên tuần hoàn của động năng của con lắc Đ/s: Tđ = 1/6 s; fđ = 6 Hz

rằng khi động năng và thế năng của vật bằng nhau thì vận tốc của vật có độ lớn bằng 0,6 m/s Xác định biên độ dao động

khi động năng bằng 3 lần thế năng Đ/s: x = ± 5cm; v = ± 108,8 cm/s

3

hòa với cơ năng E = 25 mJ Khi vật đi qua li độ −1 cm thì vật có vận tốc −25 cm/s Xác định độ cứng của lò xo và biên

độ của dao động Đ/s: k = 250 N/m

cứng 40 N/m Kéo vật nặng theo phương thẳng đứng xuống phía dưới cách vị trí cân bằng một đoạn 5 cm và thả nhẹ cho vật dao động điều hoà Chọn gốc O trùng với vị trí cân bằng; trục Ox có phương thẳng đứng, chiều dương là chiều vật

a) Viết phương trình dao động của vật Đ/s: x = 5cos(20t) cm

b) Tính vận tốc cực đại và cơ năng dao động của con lắc Đ/s: vmax = 100 cm/s; E = 1 J

III BÀI TOÁN THỜI GIAN LIÊN QUAN ĐẾN NĂNG LƯỢNG

vật bắt đầu dao động đến thời điểm

a) động năng bằng thế năng lần thứ hai

b) động năng bằng 3 lần thế năng lần thứ ba

c) động năng đạt cực đại lần thứ ba

d) thế năng bằng 3 lần động năng lần thứ tư

e) thế năng cực đại lần thứ ba

Đ/s: k = 50 N/m

năng bằng thế năng trong 1,5 s đầu biết t = 0 khi vật đi qua vị trí cân bằng

6

a) Tính động năng, thế năng khi vật qua li độ x = -5 cm

b) Tìm tmin kể từ t = 0 đến khi vật qua vị trí có Eđ = 3Et lần thứ hai

b) Tìm tmin kể từ thời điểm có Eđ = Et đến khi vật qua vị trí có Et = 3Eđ lần thứ hai

d) Tìm quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất trong t 13s

24

Giáo viên : Đặng Việt Hùng