Video giảng Vật lí 11 Kết nối Bài 7 Bài tập về sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa

Tóm lược nội dung

BÀI 7: BÀI TẬP VỀ SỰ CHUYỂN HÓA. NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (1 TIẾT)

Chào mừng các em đến với bài học ngày hôm nay!

Thông qua video này, các em sẽ nắm được các kiến thức và kĩ năng như sau:

• Vận dụng được các phương trình về: li độ và vận tốc của dao động điều hòa.
• Vận dụng được phương trình của dao động điều hòa.
• Sử dụng đồ thị, phân tích và thực hiện phép tính cần thiết để mô tả được sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong dao động điều hòa.

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

Bây giờ cô muốn các em xung phong viết các công thức về: 

Chu kì, tần số của dao động điều hòa, của con lắc lò xo và con lắc đơn.

Công thức tính động năng, thế năng, cơ năng của dao động điều hòa, của con lắc lò xo và con lắc đơn.

Mối liên hệ giữa động năng và thế năng theo li độ và vận tốc của vật dao động điều hòa.

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. CÁC VÍ DỤ

Nội dung: Giải một số bài toán cụ thể

Các em ơi, bây giờ chúng ta sẽ cùng nhau xem xét một số ví dụ thật thú vị về thế năng và động năng nhé. Các em hãy quan sát ví dụ 1, 2, 3 trong mục I. Sau đó, các em chọn mốc tính thế năng sao cho thuận tiện nhất, xác định độ cao của các vị trí so với mốc thế năng. Phân tích sự biến đổi giữa động năng và thế năng tại các vị trí. Và từ đó tìm mối liên hệ giữa thế năng, động năng và cơ năng khi biết hai trong ba yếu tố trên.

Video trình bày nội dung: 

Ví dụ 1 

a) Chọn mốc để tính thế năng của vật là vị trí cân bằng O thì:

- Thế năng và động năng của vật tại các vị trí A và B là:

Wt=Wtmax=mgl(1-cos0)=mgl(sin202)≈mgl022 

W_đ = 0.

- Thế năng và động năng của vật tại vị trí O là: W_t = 0.

Wđ=Wtmax=mgl(1-cos0)≈mgl022 

- Thế năng và động năng của vật tại vị trí bất kì là:

Wt=mgl(1-cosα)≈mgl22 

Wđ=Wtmax-Wtmgl022-22 

b) Khi W_đ = W_t, áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:

W=Wtmax=Wđ+Wt=2Wt 

• mgl022=2mgl22
• α=±02

Vậy, ở các vị trí có li độ góc α=±02 thì động năng bằng thế năng.

Ví dụ 2 

Ta đã biết trong dao động điều hòa cơ năng được bảo toàn W=Wđ+Wt.

Suy ra thế năng:

Wt=W-Wđ=m2A22-mv22 =m22A2-v2

=0,22.(22.2.0,12-0,12)≈0,038 J.

Ví dụ 3 

Từ đồ thị, ta xác định được:

Khi x=±8 (cm) =±0,08m thì W_đ = W_t.

Mặt khác, vì W0=Wđ+Wt nên khi W_đ = W_t ta có:

W0=2Wt=2.12kx2=0,64 J.

……………………..

Nội dung video Bài 7 còn nhiều phần rất hấp dẫn và thú vị. Hãy cùng đăng kí để tham gia học bài và củng cố kiến thức thông qua hoạt động luyện tập và vận dụng trong video.