Để giải các bài trắc nghiệm Vật lý liên quan đến năng lượng của con lắc lò xo dao động điều hòa, bạn cần nắm vững các công thức và khái niệm cơ bản về năng lượng trong dao động điều hòa. Dưới đây là cách tiếp cận từng bước giúp bạn giải bài toán hiệu quả.
Các loại năng lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo:
Trong một con lắc lò xo dao động điều hòa, có hai loại năng lượng chính:
Động năng (Kinetic Energy - EK):
v: vận tốc của vật dao động tại thời điểm t.
m: khối lượng của vật.
Thế năng đàn hồi (Potential Energy - PE ):
x: li độ tại thời điểm t.
k: độ cứng của lò xo.
Cơ năng toàn phần (Mechanical Energy - E ): Cơ năng của con lắc lò xo dao động điều hòa được bảo toàn, nên tại mọi thời điểm:
E=EK+EP
Trong công thức trên, A là biên độ dao động.
2. Công thức tổng hợp và các mối quan hệ:
Một số công thức khác cần ghi nhớ để giải bài toán:
Trong đó 
Cách giải bài toán trắc nghiệm con lắc lò xo dao động điều hòa:
Bước 1: Đọc đề và xác định các thông số
Đề bài sẽ thường cho các thông số như: biên độ A, độ cứng lò xo k, khối lượng vật m, hoặc tần số góc ω. Hãy xác định rõ các đại lượng này.
Bước 2: Xác định yêu cầu đề bài
Thay vận tốc v theo công thức đã học.
,
sau đó ta thay giá trị li độ x(t) nếu cần thiết.
Bước 3: Áp dụng công thức và tính toán
Tùy thuộc vào dạng bài cụ thể, bạn sử dụng các công thức thích hợp để tính năng lượng.
Ví dụ bài toán trắc nghiệm năng lượng con lắc lò xo dao động điều hòa
Ví dụ 1: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ A=5 cm, độ cứng của lò xo k=50 N/m, khối lượng vật m= 0,2 kg. Tính động năng tại vị trí có li độ x =3 cm.
E =0,0625 J
EP=0,04 J
Ví dụ 2: Tìm thế năng tại vị trí mà động năng bằng 3/4 cơ năng toàn phần.
Do đó, thế năng tại vị trí đó bằng ¼ cơ năng toàn phần.
Một số mẹo khi làm bài trắc nghiệm Vật lý liên quan đến năng lượng của con lắc lò xo:
Nắm vững mối quan hệ giữa các đại lượng để có thể giải quyết bài toán nhanh chóng.
Trong dao động điều hòa, cơ năng luôn không đổi, nên nếu biết được cơ năng, bạn có thể suy ra động năng và thế năng bất kỳ lúc nào.
Nếu gặp bài toán yêu cầu tính tại thời điểm cụ thể, nhớ sử dụng công thức vận tốc và li độ tương ứng.
Hy vọng cách này sẽ giúp bạn tự tin hơn khi giải các bài trắc nghiệm Vật lý liên quan đến năng lượng của con lắc lò xo dao động điều hòa!
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét
Bạn có muốn Tải đề thi thử File Word, Thi Trắc nghiệm Online Free, hay Luyện thi THPT Môn Vật lí theo Chủ đề không? Hãy để lại ý kiến trao đổi nhé.