Bài 5.5 trang 9, 10, 11, 12 SBT Vật lý 11 - Kết nối tri thức: Một chất điểm dao động điều hoà. Biết khoảng thời gian giữa năm lần liên tiếp động năng của chất điểm bằng...

Một chất điểm dao động điều hoà. Biết khoảng thời gian giữa năm lần liên tiếp động năng của chất điểm bằng thế năng của hệ là 0,4 s. Tần số của dao động là

A. 2,5 Hz.

B. 3,125 Hz.

C. 5 Hz.

D. 6,25 Hz.

Vận dụng kiến thức về động năng của vật dao động điều hòa được xác định bởi biểu thức : ${W_d} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}\left( {{A^2} - {x^2}} \right) = \frac{1}{2}m{v^2}$.

Và thế năng của vật : ${W_t} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{x^2}$

Lời giải chi tiết :

Vị trí động năng bằng thế năng

${W_d} = {W_t} = > \frac{1}{2}m{\omega ^2}\left( {{A^2} - {x^2}} \right) = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{x^2} = > {A^2} - {x^2} = {x^2} = > 2{x^2} = {A^2} = > x = \frac{{A\sqrt 2 }}{2}$

=> Khoảng thời gian giữa năm lần liên tiếp động năng của chất điểm bằng thế năng của hệ là 0,4 s => $\frac{{4T}}{4} = 0,4 = > T = 0,4 = > f = \frac{1}{T} = 2,5(Hz)$

Đáp án : A