Năng lượng của hệ dao động thay đổi như thế nào

Bài toán
Một con ắc lò xo thẳng đứng có $k=100 \ \text{N}/\text{m}$ vật có $m=1 \ \text{kg}$ gắn vào 1 đầu của lò xo. Nâng vật lên cho lò xo có chiều dài tự nhiên rồi thả nhẹ để con lắc dao động. Bỏ qua mọi lực cản. Khi vật m tới vị trí thấp nhất thì nó tự động được gắn thêm vật $m_0=500 g$ một cách nhẹ nhàng. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Lấy g=10 m/s$^{2}$. Hỏi năng lượng dao động của hệ thay đổi một lượng bằng bao nhiêu.
A. Giảm 0,375 J
B. Tăng 0,125 J
C. Giảm 0,25 J
D. Tăng 0,25 J
 
Bài toán
Một con ắc lò xo thẳng đứng có $k=100 \ \text{N}/\text{m}$ vật có $m=1 \ \text{kg}$ gắn vào 1 đầu của lò xo. Nâng vật lên cho lò xo có chiều dài tự nhiên rồi thả nhẹ để con lắc dao động. Bỏ qua mọi lực cản. Khi vật m tới vị trí thấp nhất thì nó tự động được gắn thêm vật $m_0=500 g$ một cách nhẹ nhàng. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Lấy g=10 m/s$^{2}$. Hỏi năng lượng dao động của hệ thay đổi một lượng bằng bao nhiêu.
A. Giảm 0,375 J
B. Tăng 0,125 J
C. Giảm 0,25 J
D. Tăng 0,25 J
Lời giải

Vì người ta thả nhẹ lò xo ở vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên nên: $A=\Delta l_0=\dfrac{g}{\omega ^2}=10 \: cm$
Khi gắn thêm vật $m_0$ thì vị trí cân bằng mới O' cách vị trí cân bằng cũ một đoạn $OO'=\dfrac{m_0}{k}=5 \: cm$
Vì gắn vật $m_0$ tại vị trí biên có vận tốc bằng 0 nên biên độ dao động mới của hệ là: $A'=A-OO'=5 \:cm$
Khi đó $\dfrac{W_1}{W_2}=\left(\dfrac{A}{A'}\right)^2=4$
Nên suy ra $W_1-W_2=3W_2=3.\dfrac{1}{2}kA'^2=0,375 J$
Chọn A.
 
Lời giải

Vì người ta thả nhẹ lò xo ở vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên nên: $A=\Delta l_0=\dfrac{g}{\omega ^2}=10 \: cm$
Khi gắn thêm vật $m_0$ thì vị trí cân bằng mới O' cách vị trí cân bằng cũ một đoạn $OO'=\dfrac{m_0}{k}=5 \: cm$
Vì gắn vật $m_0$ tại vị trí biên có vận tốc bằng 0 nên biên độ dao động mới của hệ là: $A'=A-OO'=5 \:cm$
Khi đó $\dfrac{W_1}{W_2}=\left(\dfrac{A}{A'}\right)^2=4$
Nên suy ra $W_1-W_2=3W_2=3.\dfrac{1}{2}kA'^2=0,375 J$
Chọn A.
Bạn ơi sao oo'=m/k mình không hiểu
 

Quảng cáo

Back
Top