Vận dụng trang 27 SGK Vật lí 11 Cánh diều - CD

Phương pháp giải

Định nghĩa dao động: Chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng được gọi là dao động. Thiết kế phương án để vật treo chuyển động quanh vị trí cân bằng, dựa vào hiểu biết và kiến thức về lò xo, lực đàn hồi.

Lời giải chi tiết

a) Cơ năng của con lắc lò xo được bảo toàn và bằng:

\({\rm{W}} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = {{\rm{W}}_{d\max }} = 80\) (mJ) = 0,08 J.

b) Vận tốc cực đại của quả cầu là v_max. Động năng cực đại của con lắc lò xo là:

\({{\rm{W}}_{d\max }} = \frac{1}{2}m{v_{\max }}^2\)

Do đó, vận tốc cực đại của con lắc là:

\({v_{\max }} = \sqrt {\frac{{2{{\rm{W}}_{d\max }}}}{m}} = \sqrt {\frac{{2.0,08}}{{0,4}}} = \frac{{\sqrt {10} }}{5}\) (m/s).

c) Khi quả cầu có li độ 2 cm, động năng của con lắc là W_đ = 60 mJ.

Tại đó, thế năng của con lắc là: \({{\rm{W}}_t} = {\rm{W}} - {{\rm{W}}_d} = 80 - 60 = 20\)(mJ).

-- Mod Vật Lý 11 HỌC247