Lời giải Câu 5.13 Bài 5. Động năng. Thế năng. Sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa (trang 9, 10, 11, 12) – SBT Vật lí 11 Kết nối tri thức. Tham khảo: Vận dụng kiến thức về động năng của vật dao động điều hòa được xác định bởi biểu thức.
Câu hỏi/Đề bài:
Hãy phân tích sự chuyển hoá năng lượng giữa động năng và thế năng
trong hệ gồm hai lò xo và vật nặng m được mắc như Hình 5.1. Khi quả nặng được thả cho dao động.
Hướng dẫn:
Vận dụng kiến thức về động năng của vật dao động điều hòa được xác định bởi biểu thức : \({W_d} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}\left( {{A^2} – {x^2}} \right) = \frac{1}{2}m{v^2}\).
Khi vật đi từ VTCB tới vị trí biên thì động năng của vật đang từ cực đại giảm đến 0. Khi vật đi từ vị trí biên về VTCB thì động năng của vật tăng từ 0 đến giá trị cực đại.
Thế năng của vật dao động : \(\)\({W_t} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{x^2}\)
Lời giải:
Hệ gồm 1 lò xo nén có thế năng đàn hồi , khi vật dao động thế năng giảm dần chuyển hóa thành động năng làm cho vật chuyển động đến VTCB thì \({W_t} = 0\), toàn bộ thế năng chuyển hóa thành động năng , sau đấy vật chuyển động chậm dần từ VTCB ra biên âm . Tại biên âm vật có \({W_d} = 0\), toàn bộ động năng đã chuyển hóa thành thế năng .
Lò xo giãn chuyển đông ngược lại tương tự . Vật dao động điều hòa