Một con lắc lò xo được treo thẳng đứng gồm một lò xo có độ cứng k = 40 N/m và vật nặng 120 g. Từ vị trí cân bằng kéo vật thẳng đứng xuống dưới tới khi lò xo bị biến dạng một đoạn 6,5 cm rồi buông nhẹ. Lấy g = 10 m/s2. Động năng của vật lúc lò xo bị biến dạng 5 cm là:
8.10–3 J.
24,5.10–3 J.
16,5.10–3 J.
22,5.10–3 J.
16,5.10–3 J.
- Khi vật ở trạng thái cân bằng:
Fdh = P kΔ
= mg
Δ
=
=
= 0,03 m = 3 cm.
- Biên độ dao động của vật: A = 6,5 − Δ = 3,5 cm.
- Cơ năng của vật: E = kA2 =
.40.3,52.10–4 = 24,5.10–3 J.
- Khi lò xo bị biến dạng 5 cm thì vật ở li độ x = 5 – Δ = 2 cm.
- Thế năng của con lắc ở vị trí li độ x = 2 cm là: E = kx2 =
.40.22.10–4 = 8.10–3 J.
- Động năng của vật dao động tại vị trí li độ x = 2 cm là:
Wđ= E − Wt = 24,5.10-3J − 8.10–3J = 16,5.10–3 J.