Một con lắc lò xo có độ cứng k = 100 N/m. vật nặng có khối lượng m = 200 g, dao động điều hòa với biên độ A = 5 cm. a) Xác định li độ của vật tại thời điểm...

Ta có:

Độ cứng k = 100 N/m

Khối lượng m = 200 g = 0,2 kg

Biên độ A = 5 cm = 0,05 m

a) W_đ = 3 W_t 

Theo định luật bảo toàn cơ năng W = Wđ + Wt = 4W_t

$\rightarrow \frac{1}{2}m\omega ^{2}A^{2} = 4 \frac{1}{2}m\omega ^{2}x^{2} \rightarrow x = \pm 2,5$ (cm)

b) Tần số góc $\omega = \sqrt{\frac{k}{m}} = 10\sqrt{5}$ (rad/s)

Khi vật đi qua vị trí cân bằng vật có tốc độ lớn nhất $v = \omega A = 0,05.10\sqrt{5} = \frac{\sqrt{5}}{2}$ (m/s)

c) Thế năng của con lắc khi vật có li độ x = -2,5 cm là:

Wt1 =$\frac{1}{2}m\omega ^{2}x^{2}= \frac{1}{2}.0,2.(10\sqrt{5})^{2}.(2,5.10^{-2})^{-2}=\frac{1}{32}$ (s)