Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có vận tốc cực đại đến vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng là

Một vật nhỏ, khối lượng m, được treo vào đầu một lò xo nhẹ ở nơi có gia tốc rơi tự do bằng 9,8. Khi vật ở vị trí cân bằng lò xo giãn ra một đoạn bằng 5,0cm. Kích thích để vật dao động điều hoà. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có vận tốc cực đại đế

Những Điều Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

VẬT LÝ 12 Chương 1 Bài 2 Vấn đề 5 Câu 2

Một vật nhỏ, khối lượng m, được treo vào đầu một lò xo nhẹ ở nơi có gia tốc rơi tự do bằng 9,8m/ $s^{2}$ . Khi vật ở vị trí cân bằng lò xo giãn ra một đoạn bằng 5,0cm. Kích thích để vật dao động điều hoà. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có vận tốc cực đại đến vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng là

7,5.1 $0^{- 2}$ s.

3,7.1 $0^{- 2}$ s.

0,22s.

0,11s.

Hướng dẫn giải

Ta có: $W_{đ} = n . W_{t} \Rightarrow x = \pm \frac{A}{\sqrt{n + 1}} = \pm \frac{A}{2}$

Vật có vận tốc cực đại ở VTCB. Thời gian ngắn nhất vật từ VTCB đến vị trí động năng bằng 3 thế năng

(xem hình)

$∆ φ = \frac{π}{6} \Rightarrow t = \frac{T}{12}$

Mặt khác, $T = 2 π \sqrt{\frac{∆ l}{g}} = \frac{π}{7} \Rightarrow t = 3, 7 . 10^{- 2}$ s.

Kiểm tra & xem hướng dẫn

Xem thêm Vấn đề 5: Bài toán liên quan tới thời gian chuyển động của con lắc lò xo.

kéo xuống dưới đê xem các câu hỏi trắc nghiệm liên quan
☟☟☟

Các bài giảng liên quan Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có vận tốc cực đại đến vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng là

XÁC ĐỊNH THỜI GIAN CHUYỂN ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO

3970535 10/09/2021

Trong bài này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu thời gian chuyển động của con lắc lò xo trong dao động điều hòa.

Đọc Thêm XÁC ĐỊNH THỜI GIAN CHUYỂN ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO →

Hãy chia sẻ cho bạn bè nếu nếu tài liệu này là hữu ích nhé

Chia sẻ qua facebook

Hoặc chia sẻ link trực tiếp:

http://www.congthucvatly.com/cau-hoi-thoi-gian-ngan-nhat-de-vat-di-tu-vi-tri-co-van-toc-cuc-dai-den-vi-tri-co-dong-nang-bang-3-lan-the-nang-la-272

Các công thức liên quan

$t = \frac{α}{ω}$

Lưu ý:

Thời gian đi từ 2 biên vào đến các vị trí đặc biệt:

+ Từ biên về vị trí $x = \pm \frac{A \sqrt{3}}{2}$ là $\frac{T}{12}$ .

+ Từ biên về vị trí $x = \pm \frac{A \sqrt{2}}{2}$ là $\frac{T}{8}$ .

+ Từ biên về vị trí $x = \pm \frac{A}{2}$ là $\frac{T}{6}$ .

+ Từ biên về vị trí cân bằng là $\frac{T}{4}$ .

Xem thêm Các vị trí đặc biệt trong dao động điều hòa - Vật lý 12

$T = \frac{2 π}{ω} = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}} = 2 π \sqrt{\frac{∆ l_{0}}{g}} = \frac{t}{N}$

Khái niệm:

Chu kỳ của lắc lò xo dao động điều hòa là khoảng thời gian vật thực hiện được một dao động toàn phần.

Chú thích:

$T$ : Chu kỳ dao động $(s)$ .

$ω$ : Tần số góc (tốc độ góc) $(r a d / s)$ .

$N$ : Số dao động mà chất điểm thực hiện được trong khoảng thời gian $t$ .

$t :$ Thời gian thực hiện hết số dao động $(s)$ .

$m$ : Khối lượng vật treo trên lò xo $(k g)$ .

$k$ : Độ cứng của lò xo $(N / m)$ .

$g$ : Gia tốc trọng trường $(m / s^{2})$ .

$∆ l_{0}$ : Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng $(m)$ .

Lưu ý:

Ta có : $\{\begin{cases} T = \frac{2 π}{ω} \\ ω = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{g}{∆ l_{0}}} \end{cases} \Rightarrow T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}} = 2 π \sqrt{\frac{∆ l_{0}}{g}}$

Xem thêm Chu kỳ của con lắc lò xo - vật lý 12

$\frac{W_{đ}}{W_{t}} = \frac{A^{2} - x^{2}}{x^{2}} = \frac{v^{2}}{{v_{m a x}}^{2} - v^{2}} = \frac{W_{đ}}{W - W_{đ}} = \tan^{2} (ω t + φ)$

Công thức:

$\frac{W_{đ}}{W_{t}} = \frac{A^{2} - x^{2}}{x^{2}} = \frac{W_{đ}}{W - W_{đ}} = \tan^{2} (ω t + φ)$

Xem thêm Tỉ số động năng và thế năng trong dao động điều hòa - vật lý 12

Biến số liên quan

$A$

Khái niệm:

- Biên độ là li độ cực đại của vật đạt được.

- Biên độ là khoảng cách xa nhất mà vật có thể đạt được, với gốc tọa độ thường được chọn tại vị trí cân bằng.

- Biên độ là một đại lượng vô hướng, không âm đặc trưng cho độ lớn của dao động.

Đơn vị tính: $c m$ hoặc $m$

Xem thêm Biên độ của dao động điều hòa

$T$

Khái niệm:

- Chu kỳ là khoảng thời gian vật thực hiện được 1 dao động toàn phần (hay thời gian nhỏ nhất để trạng thái của vật được lặp lại).

- Trong nền tảng này, để dễ dàng cho người dùng sử dụng. Biến số này được hiểu là chu kì dao động cơ học. Bao gồm cả chu kì của con lắc đơn và con lắc lò xo.

Đơn vị tính: giây $(s)$

Xem thêm Chu kì dao động cơ học

$t$

Khái niệm:

Thời gian t là thời gian vật tham gia chuyển động từ vị trí này đến vị trí khác theo phương chuyển động của vật.

Đơn vị tính: giây (s), phút (min), giờ (h).

Xem thêm Thời gian - Vật lý 10

$g$

Khái niệm:

- Trong Vật lý học, gia tốc trọng trường là gia tốc do lực hấp dẫn tác dụng lên một vật. Bỏ qua ma sát do sức cản không khí, theo nguyên lý tương đương mọi vật nhỏ chịu gia tốc trong một trường hấp dẫn là như nhau đối với tâm của khối lượng.

- Tại các điểm khác nhau trên Trái Đất, các vật rơi với một gia tốc nằm trong khoảng 9,78 $m / s^{2}$ và 9,83 $m / s^{2}$ phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất.

- Trong việc giải bài tập, để dễ tính toán, người ta thường lấy $g = 10 m / s^{2}$ hoặc đôi khi lấy $g = π^{2}$ .

Đơn vị tính: $m / s^{2}$

Xem thêm Gia tốc trọng trường - Vật lý 10

$m$

Khái niệm:

Khối lượng vừa là một đặc tính của cơ thể vật lý vừa là thước đo khả năng chống lại gia tốc của nó (sự thay đổi trạng thái chuyển động của nó) khi một lực ròng được áp dụng. Khối lượng của một vật thể cũng xác định sức mạnh của lực hấp dẫn của nó đối với các vật thể khác. Đơn vị khối lượng SI cơ bản là kilogram.

Trong một số bài toán đặc biệt của Vật Lý, khi mà đối tượng của bài toán có kích thước rất nhỏ (như tính lượng kim loại giải phóng ở bình điện phân, xác định số mol của một chất v....v...). Người ta sẽ linh động sử dụng "thước đo" phù hợp hơn cho khối lượng làm gam.

Đơn vị tính:

Kilogram - viết tắt (kg)

Gram - viết tắt (g)

Xem thêm Khối lượng của vật - Vật lý 10

Các chủ đề liên quan

Các câu hỏi liên quan

có 105 câu hỏi trắc nghiệm và tự luận vật lý

Một vật dao động điều hoà với phương trình $x = 4 \cos 5 π t$ (cm). Thời điểm đầu tiên vật có vận tốc bằng nửa độ lớn vận tốc cực đại là

↳

Xem thêm Thời điểm đầu tiên vật có vận tốc bằng nửa độ lớn vận tốc cực đại là?

Một vật dao động điều hòa theo phương trình $x = 5 \cos (2 πt) (cm)$ . Nếu tại một thời điểm nào đó vật đang có li độ x = 3cm và đang chuyển động theo chiều dương thì sau đó 0,25 s vật có li độ là?

↳

Xem thêm Sau đó 0,25 s vật có li độ là

Một vật dao động điều hoà theo phương trình $x = 2 \cos (4 π t - \frac{π}{3})$ (cm). Quãng đường vật đi được trong thời gian t = 0,125s là

↳

Xem thêm Dao động điều hòa quãng đường vật đi được trong thời gian t = 0,125s là?

Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox. Phương trình dao động là $x = 3 \cos (10 t - \frac{π}{3})$ (cm). Trong thời gian t = 0,157 s kể từ khi bắt đầu chuyển động, quãng đường S vật đã đi là

↳

Xem thêm Với thời gian t = 0,157s kể từ khi bắt đầu chuyển động, quãng đường S vật đã đi là?

Một vật dao động điều hoà theo phương trình $x = 5 \cos (2 π t - \frac{2 π}{3})$ (cm). Quãng đường vật đi được sau thời gian 2,4s kể từ thời điểm ban đầu bằng :

↳

Xem thêm Quãng đường vật đi được sau thời gian 2,4s kể từ thời điểm ban đầu bằng?

Một vật dao động điều hoà có phương trình $x = 5 \cos (2 π t - \frac{π}{2}) (c m)$ . Quãng đường mà vật đi được sau thời gian 12,125s kể từ thời điểm ban đầu bằng :