Lí thuyết năng lượng của nhỏ lắc lò xo

Năng lượng dao động điều hòa đặc thù là đại lượng được bảo toàn.

Bạn đang xem: Năng lượng của con lắc lò xo

Xét một dao động điều hòa là bé lắc lò xo. Năng lượng của bé lắc lò xo bao gồm động năng và chũm năng lũ hồi.

Lưu ý: Khi tính tích điện phải đổi 1-1 vị khối lượng về kg, tốc độ về m/s và li độ về mét.

*

Công thức:

+ Động năng:

*

⇒ động năng của bé lắc lò xo giao động tuần hoàn với ω’ = 2ω; f’ = 2f; T’ = T/2

+ nạm năng:

*

⇒ nỗ lực năng của nhỏ lắc xoắn ốc dao động tuần hoàn với ω’ = 2ω; f’ = 2f; T’ = T/2

+ Cơ năng:

*

Cơ năng của nhỏ lắc lò xo không đổi và tỉ trọng với bình phương biên độ dao động. Nếu bỏ lỡ mọi ma giáp cơ năng của bé lắc lò xo là đại lượng bảo toàn.

Nhận xét:

• Động năng và nắm năng thay đổi thiên tuần trả ngược pha nhau, còn cơ năng bảo toàn.


• E = Eđ (ở VTCB ), còn E = Et ( sống biên ).

• Cơ năng nhỏ lắc xoắn ốc không dựa vào vào trọng lượng của vật.

*

Sử dụng công thức mối quan tiền hệ x và v, x và a ta tìm ra v và a tại vị trí đó.

Công thức 2: các tỉ lệ giữa Et, Eđ và E.

*

Bài tập trường đoản cú luận gồm lời giải

Bài 1: Một con lắc lò xo đặt nằm ngang bao gồm vật m với lò xo bao gồm độ cứng k = 100N/m. Kích say đắm để vật xấp xỉ điều hoà với động năng cực đại 0,5J. Xác định biên độ dao động của vật.

Hướng dẫn giải:

Động năng cực đại bằng cơ năng:

*

Bài 2: Một đồ vật có cân nặng 50g, giao động điều hoà cùng với biên độ 4cm cùng tần số góc là 3rad/s. Động năng cực lớn của vật là?

Hướng dẫn giải:

Động năng cực to bằng cơ năng:

*

Bài tập trắc nghiệm có lời giải

Câu 1. Một con lắc lò xo bao gồm quả cầu nhỏ khối lượng 500 g với lò xo gồm độ cứng 50 N/m. Cho bé lắc dao động điều hòa trên phương nằm ngang. Trên thời điểm gia tốc của quả ước là 0,1 m/s thì tốc độ của nó là −√3. Cơ năng của bé lắc là

 A. 0,04 J.

 B. 0,02 J.

 C. 0,01 J.

Xem thêm: Tóc Nam Có Nối Tóc Nam Giá Bao Nhiêu ? Địa Chỉ Nối Tóc Uy Tín

 D. 0,05 J.

Trả lời:

*

Chọn C

Câu 2: Một vật nhỏ dại khối lượng 1 kg triển khai dao động ổn định theo phương trình x = Acos4t cm, cùng với t tính bởi giây. Biết quãng mặt đường vật đi được về tối đa trong một trong những phần tư chu kì là 0,1m. Cơ năng của đồ bằng

A. đôi mươi m/s.

B. 600 m/s.

C. 60 m/s.

D. 10 m/s.

Trả lời:

Chọn D.

*

Câu 3:

Một nhỏ lắc lò xo tất cả vật nặng trĩu 0,2 kg đã nhập vào đầu lò xo tất cả độ cứng đôi mươi N/m. Kéo quả nặng trĩu ra sương vị trí thăng bằng rồi thả nhẹ mang lại nó dao động, vận tốc trung bình trong một chu kỳ là 160/π cm/s. Cơ năng xấp xỉ của con lắc là:

A. 320 J.

B. 6,4.10-2 J.

C. 3,2.10-2 J.

D. 3,2 J

Trả lời:

Chọn B.

*

Câu 4:

Một nhỏ lắc lò xo gồm viên bi nhỏ tuổi và lốc xoáy nhẹ bao gồm độ cứng 100 N/m, dao động điều hòa cùng với biên độ 0,1 m. Mốc núm năng ở trong phần cân bằng. Khi viên bi bí quyết vị trí thăng bằng 6 cm thì đụng năng của bé lắc bằng

A. 3,2 mJ.

B. 6,4 mJ.

C. 0,64 J.

D. 0,32 J.

Trả lời:

*

Câu 5:

Một bé lắc lò xo nhưng mà lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ tuổi dao động điều hòa. Khi vật có động năng 0,01 J thì nó phương pháp vị trí thăng bằng 1 cm. Hỏi lúc nó có động năng 0,005 J thì nó bí quyết vị trí cân bằng bao nhiêu?

A. 6 cm

B. 4,5 cm

C.cm

D. 3 cm

Trả lời:

*

Câu 6. Một vật giao động điều hòa cùng với biên độ A dọc theo trục Ox (O là vị trí cân nặng bằng). Thời hạn ngắn duy nhất đi từ vị trí x = 0 cho vị trí x = 0,5A√3 là π/6 (s). Tại điểm biện pháp vị trí cân bằng 2 cm thì nó có gia tốc là 4√3 cm/s. Trọng lượng quả mong là 100 g. Tích điện dao hễ của nó là