Một vật nhỏ khối lượng 100g dao động theo phương trình x=8cos10t (x tính bằng cm, t tính bằng s). Cơ năng của vật bằng
A. 32 mJ
B. 64mJ
C. 16mJ
D. 128mJ
Xin chào mọi người, mình mới tham gia và đang cần sự giúp đỡ để giải đáp một câu hỏi. Có ai có thể dành chút thời gian không?
Các câu trả lời
Câu hỏi Vật lý Lớp 12
- Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ 10 cm và tần số góc 2 rad/s. Tốc độ cực đại của chất điểm là A. 20...
- 1) Một vật dao động điều hòa, thời điểm thứ 2 vật có động năng bằng ba lần thế năng kể từ lúc vật có li độ cực đại là...
- Vẽ sơ đồ tư duy chương 1 vật lý 12
- Trong dao động điều hòa của một vật thì tập hợp ba đại lượng nào sau đây là không thay đổi theo thời gian? A. Động...
- Một âm có hiệu của họa âm bậc 5 và họa âm bậc 2 là 36Hz. Tần số của âm cơ bản là A. 36 Hz B. 72Hz C. 18Hz D. 12Hz
- Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo nhẹ không dẫn điện có độ cứng k = 40 N/m, qủa cầu nhỏ có khối lượng m = 160 g. Bỏ...
- Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10m/s 2. Vật nặng có khối lượng 120g. Tỉ số giữa...
- Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là A. làm phát quang một số chất. B. làm ion hóa chất khí. C. tác dụng...
Câu hỏi Lớp 12
- Các bạn ơi thi hsg cấp huyện tiếng anh 6 thì hay vào bài gì nhất vậy ? Bài...
- Căn cứ vào Atlat Địa lí Việt Nam trang 25, cho biết các trung tâm du lịch của vùng Trung du và miền núi Bắc Bộ...
- Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh môn ngữ văn 12
- Dẫn từ từ CO 2 đến dư vào dung dịch Ca(OH) 2, hiện tượng quan sát được là A. có kết tủa, lượng kết tủa tăng dần, kết...
- Tại sao những cơ quan thoái hoá không còn giữ chức năng gì lại vẫn được di truyền từ đời này sang đời khác mà không bị...
- 1 Travelling in big cities is becoming more (trouble)_______ every day. 2 Less publictransport is now available because...
- Trong buổi chơi xuân, bên mộ Đạm Tiên. Thúy Kiều “Rút trâm sẵn giắt mái đầu – Vạch da cây, vịnh bốn câu ba vần.” (Nguyễn...
- Viết phương trình phản ứng và giải thích cách nhận biết: etanol và glycerin; etanol...
Bạn muốn hỏi điều gì?
Đặt câu hỏix
- ²
- ³
- √
- ∛
- ·
- ×
- ÷
- ±
- ≈
- ≤
- ≥
- ≡
- ⇒
- ⇔
- ∈
- ∉
- ∧
- ∨
- ∞
- Δ
- π
- Ф
- ω
- ↑
- ↓
- ∵
- ∴
- ↔
- →
- ←
- ⇵
- ⇅
- ⇄
- ⇆
- ∫
- ∑
- ⊂
- ⊃
- ⊆
- ⊇
- ⊄
- ⊅
- ∀
- ∠
- ∡
- ⊥
- ∪
- ∩
- ∅
- ¬
- ⊕
- ║
- ∦
- ∝
- ㏒
- ㏑
Để tính cơ năng của vật, ta cần tính năng lượng kinetik và năng lượng tiềm năng của vật tại một thời điểm nào đó.Năng lượng kinetik (K) của vật được tính bằng công thức: K = 1/2*m*v^2, trong đó m là khối lượng của vật và v là vận tốc của vật. Do vật dao động theo phương trình x=8cos10t, vận tốc có thể tính bằng đạo hàm của thành phần tọa độ theo thời gian (x) theo thời gian t. Ta có: v = dx/dt = - 80sin(10t). Tại một thời điểm t, vận tốc của vật là -80sin(10t).Năng lượng tiềm năng (U) của vật trong dao động harmonik đơn là: U = 1/2*k*x^2, trong đó k là hằng số đàn hồi của lò xo và x là vị trí của vật tại thời điểm đó. Do vật dao động theo phương trình x=8cos10t, vị trí của vật tại thời điểm t là x = 8cos(10t).Tổng năng lượng của vật (E) tại một thời điểm t được tính bằng công thức: E = K + U.Sau khi tính được E tại thời điểm t, ta sẽ có cơ năng của vật làm tròn đến đơn vị mJ.[Cách giải pháp 1]Ta tính thời điểm t cần xét và sau đó tính K và U tại thời điểm đó để tính E và cơ năng của vật.[Cách giải pháp 2]Ta có thể tính trực tiếp K và U theo phương trình đã cho và sau đó tính tổng năng lượng E để tính cơ năng của vật.Trả lời: D. 128mJ
Để tính cơ năng của vật, ta cần tính năng lượng kinectic khi vật đang trải qua dao động. Công thức năng lượng kinectic của vật dao động harmonic đơn là E_k = 0.5*m*w^2*A^2, trong đó m là khối lượng của vật, w là biên độ của dao động, và A là biên độ của vật.Trong trường hợp này, khối lượng của vật là 0.1kg, w=10 rad/s (do có bước nhảy từ 10t), A=8cm=0.08m.Thay các giá trị vào công thức, ta có: E_k = 0.5*0.1*(10)^2*(0.08)^2 = 0.32J = 320mJVậy cơ năng của vật là 320mJ, tương đương với đáp án A. Câu trả lời: A. 320mJ
Cuối cùng, ta cũng có thể tính cơ năng của vật dao động dựa vào công thức E = 1/2mω^2A^2. Với biên độ A = 0.08 m, tần số động học ω = 2πf = 2π*10, khối lượng m = 0.1 kg, ta có E = 1/2 * 0.1 * (2π*10)^2 * (0.08)^2 = 32 mJ.
Một cách tiếp cận khác là sử dụng công thức cơ năng tự do E = 1/2kA^2. Ta biết A = 8 cm = 0.08 m, kết hợp với công thức k = 4π^2m/T^2 với T là chu kỳ dao động (T = 1/f), m là khối lượng của vật, ta tính được cơ năng của vật dao động là 32 mJ.
Tính cơ năng của vật dao động còn có thể dựa vào năng lượng cơ động E = 1/2kx^2, trong đó k là độ cứng của dây đàn. Ta có thể xác định k dựa vào tần số dao động f = 10 Hz. Sau đó, áp dụng công thức E = 1/2 * k * (x)^2, với x = 8 cm = 0.08 m, ta tính được cơ năng của vật dao động là 32 mJ.