Câu hỏi 14

Đáp án đúng: 
Đáp án A
Câu hỏi: 

Hai vật cùng khối lượng gắn vào hai lò xo dao động cùng tần số và ngược pha nhau. Hai dao động có biên độ lần lượt là A1, A2 và A1 = 2A2. Biết rằng khi dao động 1 có động năng 0,56J thì dao động 2 có thế năng 0,08J. Khi dao động 1 có động năng 0,08J thì dao động 2 có thế năng là

Phương pháp giải : 

Phương pháp: Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng: \({{\text{W}}_d} = \frac{{m{v^2}}}{2};{{\text{W}}_t} = \frac{{m{\omega ^2}{x^2}}}{2};{\text{W}} = \frac{{m{\omega ^2}{A^2}}}{2}\)

Định luật bảo toàn cơ năng: W = Wđ + Wt

Lời giải chi tiết : 

+ Hai vật dao động cùng khối lượng gắn vào hai lò xo dao động cùng tần số và ngược pha nhau  => Phương trình của li độ và vận tốc của hai dao động là:

\(\left\{ \matrix{
{x_1} = {A_1}\cos \left( {\omega t + \varphi } \right);{x_2} = - {A_2}\cos \left( {\omega t + \varphi } \right) \hfill \cr
{v_1} = \omega {A_1}\cos \left( {\omega t + \varphi + {\pi \over 2}} \right);{v_2} = - \omega {A_2}\cos \left( {\omega t + \varphi + {\pi \over 2}} \right) \hfill \cr
{A_1} = 2{A_2} \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
\left| {{x_1}} \right| = 2\left| {{x_2}} \right| \hfill \cr
\left| {{v_1}} \right| = 2\left| {{v_2}} \right| \hfill \cr} \right.\)

+ Công thức tính động năng và cơ năng :

\(\left\{ \matrix{
{{\rm{W}}_d} = {{m{v^2}} \over 2} \hfill \cr
{{\rm{W}}_t} = {{m{\omega ^2}{x^2}} \over 2} \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
{{\rm{W}}_{d1}} = 4{W_{d2}} \hfill \cr
{{\rm{W}}_{t1}} = 4{W_{t2}} \hfill \cr} \right.\)

Theo bài ra ta có: 

\(\left\{ \matrix{
{{\rm{W}}_{d1}} = 0,56J \Rightarrow {{\rm{W}}_{d2}} = 0,14J \hfill \cr
{{\rm{W}}_{t2}} = 0,08J \Rightarrow {{\rm{W}}_{t1}} = 0,32J \hfill \cr} \right. \Rightarrow {{\rm{W}}_2} = {{\rm{W}}_{d2}} + {{\rm{W}}_{t2}} = 0,22J\)

+ Khi \({{\text{W}}_{d1}} = 0,08J \Rightarrow {{\text{W}}_{d2}} = 0,02J \Rightarrow {{\text{W}}_{t2}} = {\text{W}} - {{\text{W}}_{d2}} = 0,22 - 0,02 = 0,2J\)

Đáp án A: 

0,20J

Đáp án B: 

0,56J

Đáp án C: 

0,22J

Đáp án D: 

0,48J


Bình luận