Category:
Trắc nghiệm ôn tập Vật lý 12 cánh diều học kì 1 (Phần 1)
Tags:
Bộ đề 1
9. Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang. Khi vật đi qua vị trí cân bằng, đại lượng nào sau đây có giá trị bằng 0?
Phương trình dao động điều hòa có dạng $x = A \cos(\omega t + \phi)$. Vận tốc $v = x = -A\omega \sin(\omega t + \phi)$. Gia tốc $a = v = -A\omega^2 \cos(\omega t + \phi) = -\omega^2 x$. Vị trí cân bằng là $x=0$. Tại $x=0$, vận tốc $v=0$, gia tốc $a=0$. Lực đàn hồi $F = -kx = -m\omega^2 x$, cũng bằng 0 tại vị trí cân bằng. Tuy nhiên, câu hỏi hỏi đại lượng nào có giá trị bằng 0. Vận tốc cực đại tại VTCB. Gia tốc bằng 0 tại VTCB. Lực đàn hồi bằng 0 tại VTCB. Xem lại đề. À, khi vật đi qua vị trí cân bằng, vận tốc có độ lớn cực đại, không phải bằng 0. Gia tốc có độ lớn cực đại. Lực đàn hồi có độ lớn cực đại. Vậy câu hỏi có thể sai hoặc hiểu nhầm. Tuy nhiên, nếu xét $x=0$, thì $a=0$. Lực đàn hồi $F=-kx$, nên $F=0$. Câu hỏi là đại lượng nào có giá trị bằng 0. Vận tốc là cực đại. Gia tốc là 0. Lực đàn hồi là 0. Tuy nhiên, trong nhiều ngữ cảnh, vận tốc được coi là đại lượng chính tại VTCB. Nhưng đề hỏi bằng 0. Gia tốc và lực đàn hồi bằng 0 tại VTCB. Giả sử câu hỏi muốn hỏi về đại lượng có giá trị bằng 0. Cả gia tốc và lực đàn hồi đều bằng 0. Tuy nhiên, gia tốc là đạo hàm bậc hai của li độ, và lực đàn hồi tỷ lệ với li độ. Thường thì câu hỏi kiểu này hay hỏi về vận tốc. Nhưng ở đây là bằng 0. Ta xem lại các lựa chọn. Nếu vật đi qua VTCB, $x=0$. Ta có $a = -\omega^2 x$, nên $a=0$. Lực đàn hồi $F = -kx$, nên $F=0$. Vận tốc $v = -A\omega \sin(\omega t + \phi)$. Tại VTCB, $\cos(\omega t + \phi) = 0$, suy ra $\sin(\omega t + \phi) = \pm 1$. Nên $v = \mp A\omega$, là độ lớn cực đại. Vậy cả gia tốc và lực đàn hồi đều bằng 0. Tuy nhiên, gia tốc là một khái niệm cơ bản hơn trong mô tả dao động. Nếu chỉ được chọn một, và đề muốn hỏi về một đại lượng đặc trưng cho trạng thái chuyển động tại VTCB, thì vận tốc là cực đại. Nhưng đề hỏi bằng 0. Ta xét lại đề bài. khi vật đi qua vị trí cân bằng. Vận tốc cực đại. Gia tốc bằng 0. Lực đàn hồi bằng 0. Chọn gia tốc là hợp lý nhất vì nó luôn tỷ lệ với $-x$. Kết luận Gia tốc
