Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình \(x=A\cos \omega t\). Tính từ \(t=0\), thời điểm đầu tiên để động năng của vật bằng \(\frac{3}{4}\) năng lượng dao động là \(0,04s\). Động năng của vật biến thiên với chu kỳ
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTừ phương trình dao động, ta thấy pha ban đầu là 0
Động năng của vật bằng \(\frac{3}{4}\) năng lượng dao động, ta có:
\({{W}_{d}}=\frac{3}{4}W\Rightarrow {{W}_{t}}=\frac{1}{4}W\Rightarrow \frac{1}{2}k{{x}^{2}}=\frac{1}{4}.\frac{1}{2}k{{A}^{2}}\)
\(\Rightarrow {{x}^{2}}=\frac{1}{4}{{A}^{2}}\Rightarrow x=\pm \frac{A}{2}\)
Ta có VTLG:
Từ VTLG, ta thấy khi vật qua li độ \(x=\frac{A}{2}\) lần đầu tiên, vecto quay được góc: \(\Delta \varphi =\frac{\pi }{3}\left( rad \right)\)
Tần số góc: \(\omega =\frac{\Delta \varphi }{\Delta t}=\frac{\frac{\pi }{3}}{0,04}=\frac{25\pi }{3}\left( rad/s \right)\)
\(\Rightarrow T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{2\pi }{\frac{25\pi }{3}}=0,24\left( s \right)\)
Động năng của vật biến thiên với chu kì: \({T}'=\frac{T}{2}=0,12\left( s \right)\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Chuyên Thoại Ngọc Hầu