Tính cơ năng của con lắc lò xo

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tranh luận về công thức tính cơ năng của một con lắc lò xo đang dao động điều hòa. Con lắc lò xo bao gồm một vật nhỏ và một lò xo có độ cứng k, và nó dao động theo phương nằm ngang với biên độ A. Mốc thế năng của con lắc được đặt ở vị trí cân bằng. Để tính cơ năng của con lắc, chúng ta cần biết công thức chính xác. Có 4 lựa chọn cho công thức tính cơ năng của con lắc: A. \( W=\frac{1}{2} k A^{2} \) B. \( W=\frac{1}{4} kA \) C. \( W=\frac{1}{4} k A^{2} \) D. \( W=\frac{1}{2} kA \) Chúng ta sẽ xem xét từng lựa chọn một để xác định công thức đúng. Lựa chọn A: \( W=\frac{1}{2} k A^{2} \) Công thức này cho biết rằng cơ năng của con lắc lò xo là bằng một nửa độ cứng nhân với bình phương biên độ. Tuy nhiên, công thức này không chính xác vì nó bỏ qua một yếu tố quan trọng - khối lượng của vật nhỏ. Lựa chọn B: \( W=\frac{1}{4} kA \) Công thức này cho biết rằng cơ năng của con lắc lò xo là bằng một phần tư độ cứng nhân với biên độ. Tuy nhiên, công thức này cũng không chính xác vì nó không liên quan đến khối lượng của vật nhỏ. Lựa chọn C: \( W=\frac{1}{4} k A^{2} \) Công thức này cho biết rằng cơ năng của con lắc lò xo là bằng một phần tư độ cứng nhân với bình phương biên độ. Điều này chính xác vì công thức này bao gồm cả khối lượng của vật nhỏ. Lựa chọn D: \( W=\frac{1}{2} kA \) Công thức này cho biết rằng cơ năng của con lắc lò xo là bằng một nửa độ cứng nhân với biên độ. Tuy nhiên, công thức này cũng không chính xác vì nó không liên quan đến khối lượng của vật nhỏ. Vậy, công thức đúng để tính cơ năng của con lắc lò xo là \( W=\frac{1}{4} k A^{2} \) (lựa chọn C). Công thức này bao gồm cả độ cứng và bình phương biên độ, cũng như khối lượng của vật nhỏ. Trong bài viết này, chúng ta đã tranh luận về công thức tính cơ năng của con lắc lò xo và xác định rằng công thức đúng là \( W=\frac{1}{4} k A^{2} \).