Một vật có khối lượng \(m = 100g\), dao động điều hòa trên trục Ox. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của gia tốc a vào li độ x của vật. Động năng của vật khi nó có li độ \(x = 1cm\) là A.1,00mJ B.2,00mJ C.1,125mJ D.3,00mJ
Phương pháp giải: + Đọc đồ thị + Sử dụng biểu thức: \(a = - {\omega ^2}x\) + Vận dụng biểu thức: \({\rm{W}} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}k{A^2} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}\) Giải chi tiết:Từ đồ thị, ta có: + \({a_{max}} = {\omega ^2}A = 125\left( {cm/{s^2}} \right)\) (1) + Tại \(x = 3cm \Rightarrow a = - 75\left( {cm/{s^2}} \right)\) \(\begin{array}{l} \Leftrightarrow - {\omega ^2}x = - 75\\ \Rightarrow {\omega ^2} = \dfrac{{75}}{3} = 25\\ \Rightarrow \omega = 5\left( {rad/s} \right)\end{array}\) Thay vào (1) ta suy ra \(A = 5cm\) + Thế năng của vật khi có li độ \(x = 1cm\) là \({{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{x^2} = 1,{25.10^{ - 4}}J\) + Cơ năng của vật: \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = 3,{125.10^{ - 3}}J\) Động năng của vật khi đó: \({W_d} = {\rm{W}} - {{\rm{W}}_t} = {3.10^{ - 3}}J = 3mJ\) Chọn D