Một số chú ý trong giải nhanh bài toán năng lượng
+) Thời gian liên tiếp để động năng và thế năng bằng nhau: t=T4t=T4
+) Vị trí có Wd=n.Wt⇒x=±A√n+1Wd=n.Wt⇒x=±A√n+1
+) Vị trí có Wd=n.Wt⇒|amaxa|=ω2.Aω2.x=|Ax|=√n+1Wd=n.Wt⇒∣∣amaxa∣∣=ω2.Aω2.x=∣∣∣Ax∣∣∣=√n+1
+) Khi Wt=n.Wd⇒v=±Vmax√n+1Wt=n.Wd⇒v=±Vmax√n+1
Biểu thức cơ năng với vật 1: W1=12kA12W1=12kA12
Biểu thức cơ năng với vật 1: W2=12kA22W2=12kA22
Mà W1=W2W1=W2 ⇒12kA12=12kA22⇒12kA12=12kA22 ⇒A1=A2⇒A1=A2 ⇒A1A2=1⇒A1A2=1
Cơ năng của con lắc 1: W1=mgℓ1α122W1=mgℓ1α122
Cơ năng của con lắc 1: W2=mgℓ2α222W2=mgℓ2α222
Mà W1=W2W1=W2 mgℓ1α122=mgℓ2α222mgℓ1α122=mgℓ2α222 ⇒2ℓ2α12=ℓ2α22⇒2ℓ2α12=ℓ2α22 ⇒α1=α2√2⇒α1=α2√2
Ta có: Wt=3WdWt=3Wd ⇒3.12mv2=12kx2=12mω2.x2⇒3.12mv2=12kx2=12mω2.x2 ⇒ω.x=√3v⇒ω.x=√3v
Ta có: Wt=WdWt=Wd ⇒12mv2=12kx2=12mω2.x2⇒12mv2=12kx2=12mω2.x2 ⇒ω.x=v⇒ω.x=v
Li độ x: x=40100A=25Ax=40100A=25A
WdWt=12kA2−12kx212kx2=A2−x2x2=A2x2−1=A2425A2−1=254−1=214WdWt=12kA2−12kx212kx2=A2−x2x2=A2x2−1=A2425A2−1=254−1=214
Ta có: Wd=2WtWd=2Wt
W=Wd+Wt=3WtW=Wd+Wt=3Wt
⇒12kA2=3.12kx2⇒12kA2=3.12kx2 ⇒x=±A√3⇒x=±A√3
Ta có: Wt=3WdWt=3Wd ⇒Wd+3Wd=W⇒Wd+3Wd=W ⇒4Wd=W⇒4Wd=W ⇒Wd=W4⇒Wd=W4 ⇒12mv2=18mω2.A2⇒12mv2=18mω2.A2 ⇒v=Aω2⇒v=Aω2
Ta có: WtW=12kx212kA2=x2A2=14A2A2=14WtW=12kx212kA2=x2A2=14A2A2=14
Cơ năng của hệ: W=Wd+WtW=Wd+Wt mà Wd=3WtWd=3Wt ⇒4Wt=W⇒4Wt=W ⇒4.12mω2x2=12mω2A2⇒4.12mω2x2=12mω2A2
⇒x2=A24⇒x2=A24 ⇒x=±A2⇒x=±A2
Vì con lắc lò xo nằm ngang nên ⇒x=Δℓ=±A2⇒x=Δℓ=±A2
Độ lớn lực đàn hồi: Fdh=k.Δℓ=kA2Fdh=k.Δℓ=kA2
Mà: Fdhmax=kAFdhmax=kA ⇒Fdh=kA2=Fmax2⇒Fdh=kA2=Fmax2
Ta có: Wt=nWdWt=nWd
Mà W=1nWt+Wt=n+1nWtW=1nWt+Wt=n+1nWt
⇒12kA2=n+1n.12kx2⇒12kA2=n+1n.12kx2 ⇒x=±A√n√n+1⇒x=±A√n√n+1
Vận tốc v : v=20100Aω=15Aωv=20100Aω=15Aω
WWd=12mω2A212mv2=A2ω2125A2ω2=25WWd=12mω2A212mv2=A2ω2125A2ω2=25
Theo bài ra: v=12vmaxv=12vmax ⇒Aω=2v⇒Aω=2v
Ta có: WtWd=12mω2A2−12mv212mv2=ωA2−v2v2=ω2A2v2−1=4−1=3WtWd=12mω2A2−12mv212mv2=ωA2−v2v2=ω2A2v2−1=4−1=3
Ta có: Wd=nWtWd=nWt
Mà W=Wd+1nWd=n+1nWdW=Wd+1nWd=n+1nWd
⇒12mω2A2=n+1n.12mv2⇒12mω2A2=n+1n.12mv2 ⇒v=±Aω√n√n+1
Ta có: Wd=12mv2,Wt=12kx2=12mω2x2
Mà WdWt=v2x2ω2
Tại li độ x: x2+v2ω2=A2⇒v2=(A2−x2)ω2 ⇒v2x2ω2=(A2−x2)ω2x2ω2=A2x2−1
Li độ x: x=60100A=35A
WWt=12kA212kx2=A2x2=A2925A2=259
Cơ năng của con lắc 1: W1=mgℓ1α122
Cơ năng của con lắc 1: W2=mgℓ2α222
Mà W1=W2 ⇒mgℓ1α122=mgℓ2α222 ⇒1.α12=1,44α22 ⇒α1=1,2α2