Bài 4 (trang 144 SGK Vật Lý 10)
Nêu 1 ví dụ về sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng ở trong trường hợp vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.
Lời giải
Hình minh họa:
Xét lò xo độ cứng k, 1 đầu cố định còn 1 đầu gắn vật nặng m.
O là vị trí cân bằng. Ta kéo vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng, đến vị trí M khi lò xo giãn ra 1 đoạn Δl rồi thả tay. (vật m trượt không ma sát trên 1 trục nằm ngang).
Tại vị trí M: vận tốc của vật bằng 0, độ dãn của lò xo là lớn nhất, do đó cơ năng tại M là:
- Khi vật chuyển động về O, vận tốc của vật tăng dần, độ biến dạng của lò xo giảm dần, do đó: thế năng đàn hồi chuyển hóa dần sang động năng.
- Khi đến vị trí cân bằng O: động năng cực đại còn thế năng bằng 0.
- Khi vật chuyển động về phía N (vị trí đối xứng M qua O): quá trình chuyển hóa ngược lại: từ động năng chuyển sang thế năng.
Xem toàn bộ Giải Vật lý 10: Bài 27. Cơ năng