Biết phương trình li độ của một vật có khối lượng 0,2 kg dao động điều hoà

Giải Vật Lí 11 Bài 3: Năng lượng trong dao động điều hoà - Chân trời sáng tạo

Vận dụng trang 25 Vật Lí 11: Biết phương trình li độ của một vật có khối lượng 0,2 kg dao động điều hoà là $x=5cos\left(20t\right)\left(cm\right).$

a) Tính cơ năng trong quá trình dao động.

b) Viết biểu thức thế năng và động năng.

Lời giải:

a) Từ phương trình dao động điều hoà xác định được các đại lượng:

+ Biên độ A = 5 cm

+ Tốc độ góc: $\omega =20\left(rad/s\right)$

$\Rightarrow$Cơ năng của vật trong quá trình dao động: $W=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2=\frac{1}{2}.0,{2.20}^2.0,{05}^2=0,1J$

b) Biểu thức thế năng: $W_t=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2{\cos }^2\left(\omega t+{\phi }_0\right)=0,1{\cos }^2\left(20t\right)$

Biểu thức động năng: $W_d=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2{\sin }^2\left(\omega t+{\phi }_0\right)=0,1{\sin }^2\left(20t\right)$

Lời giải Vật Lí 11 Bài 3: Năng lượng trong dao động điều hoà hay khác:

• Mở đầu trang 22 Vật Lí 11: Tiến hành thí nghiệm như mô tả trong Hình 3.1. Đặt một tấm gỗ cố định lên tường, đưa vật nặng của con lắc đơn ....

• Câu hỏi 1 trang 22 Vật Lí 11: Dựa vào công thức (3.2) và Hình 3.2, mô tả sự thay đổi của thế năng trong một chu kì dao động của vật.....

• Câu hỏi 2 trang 23 Vật Lí 11: So sánh chu kì, tần số biến thiên của thế năng với chu kì, tần số dao động của vật.....

• Luyện tập trang 23 Vật Lí 11: Một số toà nhà cao tầng sử dụng các con lắc nặng trong bộ giảm chấn khối lượng (mass damper) để giảm thiểu sự rung động gây ra bởi gió hay những cơn địa chấn nhỏ....

• Câu hỏi 3 trang 23 Vật Lí 11: Dựa vào công thức (3.5) và Hình 3.3, mô tả sự thay đổi của động năng trong một chu kì dao động của vật.....

• Câu hỏi 4 trang 24 Vật Lí 11: So sánh pha dao động của thế năng và động năng khi vật dao động điều hoà.....

• Luyện tập trang 24 Vật Lí 11: Một vật có khối lượng 2 kg dao động điều hoà có đồ thị vận tốc – thời gian như Hình 3.4. Xác định tốc độ cực đại và động năng cực đại của vật trong quá trình dao động.....

• Câu hỏi 5 trang 24 Vật Lí 11: Quan sát Hình 3.5 và mô tả sự thay đổi của động năng và thế năng khi vật dao động di chuyển từ biên âm đến biên dương.....

• Câu hỏi 6 trang 25 Vật Lí 11: Quan sát Hình 3.5 và 3.6, nhận xét về độ lớn của động năng, thế năng và cơ năng trong quá trình dao động điều hoà của vật. ....

• Câu hỏi 7 trang 25 Vật Lí 11: Dựa vào biểu thức (3.2) và (3.5), hãy thiết lập biểu thức (3.7).....

• Luyện tập trang 25 Vật Lí 11: Xét một vật bắt đầu dao động điều hoà từ vị trí cân bằng, hãy chỉ ra những khoảng thời gian trong một chu kì dao động mà....

• Bài 1 trang 25 Vật Lí 11: Một hệ dao động điều hoà với chu kì 2 s. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. ...

• Bài 2 trang 25 Vật Lí 11: Xét một vật bắt đầu dao động điều hoà từ vị trí cân bằng theo chiều âm của trục toạ độ. ....

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

• Vật Lí 11 Bài 4: Dao động tắt dần và hiện tượng cộng hưởng

• Vật Lí 11 Bài 5: Sóng và sự truyền sóng

• Vật Lí 11 Bài 6: Các đặc trưng vật lí của sóng

• Vật Lí 11 Bài 7: Sóng điện từ

• Vật Lí 11 Bài 8: Giao thoa sóng

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)

---