Hướng dẫn giải bài tập SGK Vật lí 11 Chân Trời Sáng Tạo Bài 3 Năng lượng trong dao động điều hòa giúp các em dễ dàng nắm được bài hơn và sẽ có phương pháp học tập hiểu quả hơn.
-
Khởi động trang 22 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Tiến hành thí nghiệm như mô tả trong Hình 3.1. Đặt một tấm gỗ cố định lên tường, đưa vật nặng của con lắc đơn đến vị trí tiếp xúc với tấm gỗ và thả nhẹ để vật nặng bắt đầu chuyển động không vận tốc ban đầu. Khi dao động, vật nặng có và chạm vào tấm gỗ hay không? Vì sao? Trong quá trình dao động, vật nặng có những dạng năng lượng gì và sự chuyển hoá giữa chúng như thế nào?
-
Giải Câu hỏi 1 trang 22 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Dựa vào công thức (3.2) và Hình 3.2, mô tả sự thay đổi của thế năng trong một chu kì dao động của vật.
-
Giải Câu hỏi 2 trang 23 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
So sánh chu kì, tần số biến thiên của thế năng với chu kì, tần số dao động của vật.
-
Luyện tập trang 23 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Một số toà nhà cao tầng sử dụng các con lắc nặng trong bộ giảm chấn khối lượng (mass damper) để giảm thiểu sự rung động gây ra bởi gió hay những cơn địa chấn nhỏ. Giả sử vật nặng của con lắc có khối lượng 3,0.105kg, thực hiện dao động điều hoà với với tần số 15 Hz với biên độ dao động là 15 cm. Hãy xác định thế năng cực đại của hệ con lắc trong bộ giảm chấn khối lượng.
-
Giải Câu hỏi 3 trang 23 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Dựa vào công thức (3.5) và Hình 3.3, mô tả sự thay đổi của động năng trong một chu kì dao động của vật.
-
Giải Câu hỏi 4 trang 24 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
So sánh pha dao động của thế năng và động năng khi vật dao động điều hòa.
-
Luyện tập trang 24 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Một vật có khối lượng 2 kg dao động điều hoà có đồ thị vận tốc – thời gian như Hình 3.4. Xác định tốc độ cực đại và động năng cực đại của vật trong quá trình dao động.
-
Giải Câu hỏi 5 trang 24 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Quan sát Hình 3.5 và mô tả sự thay đổi của động năng và thế năng khi vật dao động di chuyển từ biên âm đến biên dương.
-
Giải Câu hỏi 6 trang 25 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Quan sát Hình 3.5 và 3.6, nhận xét về độ lớn của động năng, thế năng và cơ năng trong quá trình dao động điều hòa của vật.
-
Giải Câu hỏi 7 trang 25 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Dựa vào biểu thức (3.2) và (3.5), hãy thiết lập biểu thức (3.7).
-
Luyện tập trang 25 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Xét một vật bắt đầu dao động điều hoà từ vị trí cân bằng, hãy chỉ ra những khoảng thời gian trong một chu kì dao động mà:
a) thế năng tăng dần trong khi động năng giảm dần.
b) thế năng giảm dần trong khi động năng tăng dần. -
Vận dụng trang 25 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Biết phương trình li độ của một vật có khối lượng 0,2 kg dao động điều hoà là x=5cos(20t) (cm).
a) Tính cơ năng trong quá trình dao động.
b) Viết biểu thức thế năng và động năng.
-
Giải Bài tập 1 trang 25 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Một hệ dao động điều hoà với chu kì 2 s. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Thời điểm hệ bắt đầu dao động thì động năng và thế năng bằng nhau lần thứ nhất. Hỏi sau bao lâu kể từ khi hệ bắt đầu dao động, động năng và thế năng bằng nhau lần thứ hai?
-
Giải Bài tập 2 trang 25 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Xét một vật bắt đầu dao động điều hoà từ vị trí cân bằng theo chiều âm của trục toạ độ. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Hãy vẽ phác đồ thị thể hiện sự phụ thuộc vào thời gian của động năng và thế năng trong hai chu kì dao động trên cùng một hệ trục toạ độ. Chỉ ra trên đồ thị những thời điểm mà động năng và thế năng có độ lớn bằng nhau.