Ôn tập kiến thức vật lí 11 cánh diều bài 3: Năng lượng trong dao động điều hòa

[toc:ul]

I. SỰ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Động năng của con lắc đơn phụ thuộc vào tốc độ của quả cầu; thế năng của con lắc đơn phụ thuộc vào độ cao của quả cầu; động năng và thế năng liên tục thay đổi trong quá trình con lắc dao động.

• Chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng của quả cầu. Cơ năng của con lắc đơn là tổng động năng và thế năng:

$W=W_{d}+W_{t}=\frac{1}{2}mv^{2}+mgh$

Trong đó, h là độ cao của quả cầu so với vị trí cân bằng.

• Động năng của con lắc đơn là:

$W_{d}=\frac{1}{2}mv^{2}$

• Thế năng của con lắc đơn là:

$W_{t}=mgh$

Trong quá trình con lắc đơn dao động, liên tục có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng nhưng cơ năng của con lắc luôn không đổi.

II. ĐỒ THỊ NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

• Động năng đạt cực đại khi vật đi qua vị trí cân bằng x = 0.
• Thế năng đạt cực đại khi vật ở hai vị trí biên x = ±A.
• Ở bất kì vị trí nào, tổng của động năng và thế năng không đổi, tức là cơ năng không đổi.
• Trong mỗi chu kì dao động, luôn có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng: Khi động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại nhưng tổng của chúng luôn không đổi.
• Các đặc điểm về sự biến đổi năng lượng trong dao động điều hòa của con lắc đơn cũng đúng với các dao động điều hòa khác.