Đồ thị Hình 1.17 mô tả sự thay đổi động năng của một vật dao động điều hoà có khối lượng 0,40 kg

Bài 1.38 trang 16 SBT Vật Lí 11: Đồ thị Hình 1.17 mô tả sự thay đổi động năng của một vật dao động điều hoà có khối lượng 0,40 kg theo thời gian. Xác định:

a) Chu kì của dao động.

b) Tốc độ cực đại của vật.

c) Biên độ của dao động.

d) Gia tốc cực đại của vật dao động.

Trả lời

a) Chu kì của năng lượng là Tw = 0,4 s

=> Chu kì của dao động là T = 2Tw = 2.4 = 0,8 s.

b) Ta có $\mathrm{W}={\mathrm{W}}_{dmax}=\frac{1}{2}m{v}_{max}^2\Rightarrow v_{max}=\sqrt{\frac{2\mathrm{W}}{m}}=\sqrt{\frac{2,0.16}{0,4}}=0,28\mathrm{m}/\mathrm{s}$

c) Tần số góc dao động: $\omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{0,8}=7,9\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{d}/\mathrm{s}$

Ta có $v_{max}=\omega A\Rightarrow A=\frac{v_{max}}{\omega }=\frac{0,28}{7,9}=0,036\mathrm{m}$

d) Gia tốc cực đại của vật: $a_{max}={\omega }^{2}A=7,9^2.0,036=2,25\mathrm{m}/{\mathrm{s}}^2$