Câu hỏi:
Vật nhỏ của con lắc lò xo dao động điều hoà với tần số 2,5 Hz, mốc thế năng tại vị trí vật cân bằng. Khi vật có li độ x = 1,2 cm thì tỉ số giữa động năng và cơ năng của vật là 0,96. Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động bằng
Phương pháp giải:
Áp dụng mối liên hệ giữa thế năng và động năng với li độ: \({{\text{W}}_{d}}=n{{\text{W}}_{t}}\Rightarrow x=\pm \frac{A}{\sqrt{n+1}}\)
Tốc độ trung bình trong một chu kì: \({{v}_{tb}}=\frac{4A}{T}=4Af\)
Lời giải chi tiết:
Tỉ số giữa động năng và cơ năng của vật là 0,96
\(\Rightarrow \frac{{{\text{W}}_{d}}}{\text{W}}=0,96\Rightarrow \frac{{{\text{W}}_{d}}}{{{\text{W}}_{d}}\text{+}{{\text{W}}_{t}}}=0,96\Rightarrow \frac{{{\text{W}}_{d}}}{{{\text{W}}_{t}}}=24\Rightarrow x=\pm \frac{A}{5}\)
Mà x = 1,2 cm \(\Rightarrow 1,2=\frac{A}{5}\Rightarrow A=6\,\,\left( cm \right)\)
Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động: \({{v}_{tb}}=4Af=4.6.2,5=60\,\,\left( cm/s \right)\)
Chọn C.