Giải Câu hỏi 1 trang 25 SGK Vật lí 11 Cánh diều - CD

Phương pháp giải

Sử dụng định nghĩa của thế năng và động năng: \({{\rm{W}}_t} = mgz\);\({{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\). Từ sự thay đổi độ cao và vận tốc của quả cầu khi đi qua các vị trí suy ra sự biến đổi thế năng và động năng của con lắc đơn.

Lời giải chi tiết

Ở vị trí biên A, quả cầu đạt độ cao cực đại nên con lắc có thế năng W_t cực đại. Khi quả cầu đi từ A đến vị trí cân bằng O, độ cao của quả cầu so với mốc thế năng giảm dần, do đó W_t giảm dần. Tại vị trí cân bằng O, độ cao của quả cầu so với mốc thế năng là cực tiểu nên thế năng của con lắc đạt cực tiểu. Từ O đến vị trí biên B, độ cao của quả cầu tăng dần, nên thế năng W_t tăng dần đến giá trị cực đại tại biên B.

Tại vị trí biên A, vận tốc của quả cầu bằng 0 nên động năng của con lắc W_đ = 0. Từ A đến O, vận tốc của quả cầu tăng dần và đạt cực đại tại vị trí cân bằng nên W_đ cũng tăng dần và đạt cực đại tại O. Sau đó, vận tốc của con lắc giảm dần và bằng 0 tại B nên động năng giảm dần từ giá trị cực đại về 0.

-- Mod Vật Lý 11 HỌC247