Đáp án:
a) \(x = 2\cos \left( {2t} \right)\)
b) \({8.10^{ - 3}}N\)
c) \( \pm \sqrt 2 cm\)
d) \( - 0,333N\)
Giải thích các bước giải:
a) Tốc độ góc:
\(\omega = \sqrt {\dfrac{k}{m}} = \sqrt {\dfrac{{40}}{{10}}} = 2\left( {rad/s} \right)\)
Phương trình dao động:
\(x = 2\cos \left( {2t} \right)\)
b) Cơ năng của vật là:
\({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}k{A^2} = \dfrac{1}{2}.40.0,{02^2} = {8.10^{ - 3}}N\)
c) Khi thế năng = động năng:
\(\begin{array}{l}
{\rm{W}} = {{\rm{W}}_t} + {{\rm{W}}_d} = 2.{{\rm{W}}_t} \Rightarrow \dfrac{1}{2}k{A^2} = 2.\dfrac{1}{2}k{x^2}\\
\Rightarrow x = \pm \dfrac{A}{{\sqrt 2 }} = \pm \sqrt 2 cm
\end{array}\)
d) Khi t = 1s:
\(x = 2\cos \left( {2t} \right) = - 0,83cm\)
Lực phục hồi là:
\(F = - kx = - 40.0,{83.10^{ - 2}} = - 0,333N\)