Động năng dao động của một con lắc lò xo được mô tả theo thế năng dao động của nó bằng đồ thị như hình vẽ. Cho biết khối lượng của vật bằng \(100\,\,g\), vật dao động giữa hai vị trí cách nhau \(8\,\,cm\). Tần số góc của dao động
-
A.
\(5\sqrt 3 \,\,rad/s\).
-
B.
\(5\,\,rad/s\).
-
C.
\(5\sqrt 2 \,\,rad/s\).
-
D.
\(2,5\,\,rad/s\).
Đáp án : C
Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị
Độ dài quỹ đạo dao động: \(L = 2A\)
Thế năng của con lắc lò xo: \({{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{x^2}\)
Độ dài quỹ đạo dao động của con lắc là:
\(L = 2A \Rightarrow A = \dfrac{L}{2} = \dfrac{8}{2} = 4\,\,\left( {cm} \right) = 0,04\,\,\left( m \right)\)
Từ đồ thị ta thấy khi động năng bằng 0, thế năng của con lắc:
\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_{t\max }} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = {4.10^{ - 3}}\,\,\left( J \right)\\ \Rightarrow \dfrac{1}{2}0,1.{\omega ^2}.0,{04^2} = {4.10^{ - 3}} \Rightarrow \omega = 5\sqrt 2 \,\,\left( {rad/s} \right)\end{array}\)
