Bài 2.18 trang 8 SBT Vật Lí 12


Giải bài 2.18 trang 8 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc lò xo gồm một vật khối lượng 0,5 kg gắn vào đầu tự do của một lò xo nhẹ có độ cứng 20 N/m. Con lắc dao động theo trục Ox nằm ngang với biên độ dao động là 3 cm. Tính :

Đề bài

Một con lắc lò xo gồm một vật có khối lượng \(0,5kg\) gắn vào đầu tự do của một lò xo nhẹ có độ cứng \(20N/m\). Con lắc dao động theo trục \({\rm{Ox}}\) nằm ngang với biên độ dao động là \(3cm\). Tính:

a) Cơ năng của con lắc và tốc độ cực đại của vật.

b) Động năng và tốc độ cực đại của vật tại vị trí có li độ \(2,0cm\) 

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng công thức tính động năng\({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}k({A^2} - {x^2}) = \dfrac{1}{2}m{v^2}\), thế năng \({{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}k{x^2}\), cơ năng \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}k{A^2}\)

Lời giải chi tiết

Cơ năng của con lắc: \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}k{A^2} = \dfrac{1}{2}.20.0,{03^2} = {9.10^{ - 3}}J = 9mJ\)

Ta có: \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}mv_{\max }^2 \Rightarrow {v_{\max }} = \sqrt {\dfrac{{2W}}{m}}  = \sqrt {\dfrac{{{{2.9.10}^{ - 3}}}}{{0,5}}}  = 0.19m/s\)

b) Tại li độ \(x = 2cm\)

\({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}k({A^2} - {x^2})\)

\( = \dfrac{1}{2}.20.(0,{03^2} - 0,02{}^2)\)

\( = {5.10^{ - 3}}J = 5mJ\)

Ta có \({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\)

\( \Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{{2{{\rm{W}}_d}}}{m}}\)

\(  = \sqrt {\dfrac{{{{2.5.10}^{ - 3}}}}{{0,5}}}  = 0,14(m/s)\)

Loigiaihay.com

Sub đăng ký kênh giúp Ad nhé !


Bình chọn:
4 trên 7 phiếu

Các bài liên quan: - Bài 2. Con lắc lò xo

>> Luyện thi tốt nghiệp THPT và Đại học năm 2021, mọi lúc, mọi nơi tất cả các môn cùng các thầy cô giỏi nổi tiếng, dạy hay dễ hiểu trên Tuyensinh247.com. Đã có đầy đủ các khóa học từ nền tảng tới luyện thi chuyên sâu.


Gửi bài