Một con lắc lò xo dao động điều hòa với phương trình \(x = 10\cos \omega t\left( {cm} \right)\). Tại vị trí có li độ x = 5cm, tỉ số giữa động năng và thế năng của con lắc là:

* Hướng dẫn giải

Ta có:

Tại vị trí \(x = 5cm = \frac{A}{2}\)

+ Thế năng: \({{\rm{W}}_t} = \frac{1}{2}k{{\rm{x}}^2} = \frac{1}{2}k.0,{05^2} = 1,{25.10^{ - 3}}k\left( J \right)\)

+ Cơ năng:\({\rm{W}} = \frac{1}{2}k{A^2} = \frac{1}{2}k.0,{1^2} = {5.10^{ - 3}}k\left( J \right)\)

+ Động năng: \({{\rm{W}}_d} = {\rm{W}} - {{\rm{W}}_t} = \left( {5 - 1,25} \right){.10^{ - 3}}k = 3,{75.10^{ - 3}}k\left( J \right)\)

Suy ra tỉ số:

\(\frac{{{{\rm{W}}_d}}}{{{{\rm{W}}_t}}} = \frac{{3,{{75.10}^{ - 3}}k}}{{1,{{25.10}^{ - 3}}k}} = 3\)

Chọn D