Bài 3 trang 13 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Viết công thức động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo.

Khi con lắc lò xo dao động thì động năng và thế năng của con lắc biến đổi qua lại như thế nào?

Lời giải chi tiết

+ Động năng của con lắc lò xo: \({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\)

+ Thế năng của con lắc lò xo (mốc thế năng ở vị trí cân bằng):  \({{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}k{x^2}\)

+ Cơ năng của con lắc lò xo:

\({\rm{W}} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}m{v^2} + \dfrac{1}{2}k{x^2} = \dfrac{1}{2}k{A^2} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = h/s\)

+ Khi con lắc dao động điều hòa thì cơ năng của con lắc được bảo toàn. Động năng và thế năng biến đổi qua lại với nhau, động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại động năng giảm thì thế năng tăng.