Năng Lượng Trong Dao Động Điều Hòa

     

Năng lượng của nhỏ lắc lò xo trong xấp xỉ điều hòa rất hay có trong kỳ thi ĐH- CĐ. Các bạn hãy cầm chắc loài kiến thức kim chỉ nan và chú ý về chu kỳ, tần số của động năng, núm năng không giống với chu kỳ và tần số của li độ dao động.

Bạn đang xem: Năng lượng trong dao động điều hòa


*

2- phương thức giải

B1: bắt tắt đề: Đề đến gì?, hỏi gì? cùng đổi các đơn vị sang những đơn vị vừa lòng pháp

B2: Xác lập quan hệ giữa các đại lượng mang đến và đại lượng tìm thông qua các công thức:

 A. Núm năng: Wt = kx2 =kA2cos2(wt + φ)

 B. Động năng:Wđ = mv2 =mw2A2sin2(wt + φ) =kA2sin2(wt + φ) ; cùng với k = mw2

 C. Cơ năng: = const

*Chú ý: đồ qua VTCB Wđ = Wđmax = W; vật qua địa điểm biên Wt =Wtmax =W

B3:Suy ra biểu thức xác minh đại lượng search theo các đại lượng cho và những dữ kiện.

B4: Thực hiện đo lường để khẳng định giá trị đại lượng tìm và chọn lọc câu vấn đáp đúng

Chú ý: 

+ Cơ năng của bé lắc lò xo luôn luôn được bảo toàn.

+ Động năng và cầm năng là những dao động điều hòa theo thời gian với tần số gấp đôi tần số của li độ dao động, chu kỳ giảm một nửa so với chu kỳ của li độ dao động 

+Khi đụng năng tăng thì cố năng sút và ngược lại.

Xem thêm: Mũi Khoan Rút Lõi Bê Tông Phi 27 Mm, Mũi Khoan Tường Phi 27

+ Động năng và nuốm năng nghịch trộn nhau.

+Sau 1/4 chu kỳ thì cồn năng bởi thế năng.

3. Các ví dụ minh họa:

Câu 1: Một bé lắc lò xo gồm độ cứng k=100N/m dao động điều hòa phương trình (x=Acosleft ( omega t+varphi ight )) . Biểu thức vậy năng là: (E_t=0,1cosleft ( 4pi t+fracpi 2 ight )+0,1) (J). Phương trình li độ là:

A. (x=2cosleft ( 2pi t+fracpi 2 ight )) cm B. (x=4cosleft ( 2pi t-fracpi 4 ight )) cm

C. (x=2sqrt10cosleft ( 2pi t+fracpi 4 ight )) cm D. (x=2sqrt2cosleft ( 2pi t+fracpi 2 ight )) cm

Hướng dẫn Giải:

(x=Acosleft ( omega t+varphi ight ))

(W_t= frac12kx^2=frac12kA^2cos^2left ( omega t+varphi ight )=frac12kA^2left < frac1+cos2left (omega t+varphi ight )2 ight >)


(=frac14kA^2+frac14kA^2cos2left ( omega t+varphi ight ))

(E_t=0,1cosleft ( 4pi t+fracpi 2 ight )+0,1)

Đồng tốt nhất 2 vế 2 phương trình: (2left ( omega t+varphi ight )=4pi t+fracpi 2Rightarrow left ( omega t+varphi ight )=2pi t+fracpi 4)

(omega =2pi left ( rad/s ight );frac14kA^2=0,1Rightarrow A=2sqrt10Rightarrow) Chọn C.

Xem thêm: Cự Ly Vận Chuyển Trung Bình, Bài 4 Trang 141 Sgk Địa Lí 10

4. Bài tập tự luyện :

Câu 1: Một vật xê dịch điều hòa dọc từ trục Ox. Biết rằng tại thời gian ban đầu, vật gồm li độ (x_0=3(cm)), vận tốc (v_0=15(cm/s)); tại thời điểm t,vật bao gồm li độ (x_0=3(cm)), vận tốc (v_0=-15sqrt3(cm/s)). Phương trình dao động của thiết bị là:

  A.  (x=6sqrt3cosleft ( 5t+frac5pi 6 ight )) (cm) B.  (x=6sqrt3cosleft ( 5t+fracpi 6 ight )) (cm)

 C.  (x=6cosleft ( 5t-fracpi 6 ight )) (cm)  D. (x=6cosleft ( 5t-fracpi 3 ight )) (cm)


Câu 2: Một vật giao động điều hòa dọc từ trục Ox bao gồm dạng (x=Acosleft ( omega t+varphi ight )) . Hiểu được tại thời gian ban đầu, vật gồm li độ (x_0=2sqrt3(cm)), gia tốc (a=32pi ^2sqrt3cm/s^2); tại thời gian t,vật gồm li độ (x_0=2left ( centimet ight )), vận tốc (v=-8pi sqrt3cm/s). Pha ban sơ của vận tốc là (fracpi 6) . Phương trình li độ của thiết bị là:

A. (x=4sqrt2cosleft ( 4pi t-frac5pi 6 ight )) (cm)  B.  (x=4cosleft ( 4pi t-frac5pi 6 ight )) (cm)

C.  (x=4cosleft ( 2pi t-fracpi 6 ight )) (cm) D. (x=4cosleft ( 2pi t+fracpi 6 ight )) (cm)

Câu 3: Một vật giao động điều hòa dọc theo trục Ox tất cả dạng (x=Acosleft ( omega t+varphi ight )) . Hiểu được tại thời khắc ban đầu, trang bị có gia tốc (v_0=-4pi cm/s), vận tốc (a=-8pi ^2sqrt3 cm/s^2); tại thời gian t, đồ có vận tốc (v=-4pi sqrt3 cm/s), vận tốc (a=-8pi ^2 cm/s^2). Phương trình giao động của vật dụng là:


   A. (x=4cosleft ( 2pi t+fracpi 6 ight )) (cm)  B. (x=4sqrt2cosleft ( 4pi t+fracpi 6 ight )) (cm) 

C. (x=4sqrt2cosleft ( 4pi t+fracpi 3 ight )) (cm) D. (x=4cosleft ( 4pi t+fracpi 3 ight )) (cm)

Đáp án: 1-C 2-B 3-A

Rất nhiều bài xích tập trắc nghiệm gồm lời giải chi tiết và bài xích tập để chúng ta tự luyện. độc giả tải khá đầy đủ file kèm theo tại đây:

Tải về

Luyện bài bác tập trắc nghiệm môn đồ gia dụng lý lớp 12 - xem ngay