Câu hỏi
Một con lắc đơn dao động điều hòa, mốc thế năng trọng trường được chọn là mặt phẳng nằm ngang qua VTCB của vật nặng. Khi lực căng dây treo có độ lớn bằng trọng lực tác dụng lên vật nặng thì
- A động năng của vật đạt giá trị cực đại.
- B thế năng gấp 3 lần động năng của vật
- C thế năng gấp 2 lần động năng
- D động năng bằng thế năng của vật
Phương pháp giải:
Lực căng dây treo con lắc đơn: T = mg(3cosα – 2cosα0)
Thế năng Wt = mgl(1 – cosα)
Cơ năng bằng thế năng cực đại: W = mgl(1 – cosα0)
Lời giải chi tiết:
Khi lực căng dây bằng trọng lực: mg(3cosα – 2cosα0) = mg --> cosα = (2/3)cosα0
Thế năng khi đó Wt = mgl(1 – cosα) = mgl (1 – 2cosα0)/2 = 2W/3
Động năng Wđ = W – Wt = W/3
Vậy thế năng gấp đôi động năng.
Chọn C
Câu hỏi trước
