Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng

Đáp án đúng là D

Cách 1: 

$$\begin{gathered} \text{W}=\frac{1}{2}KA.A=\frac{1}{2}{F}_{\max }.A\Rightarrow A=4cm \\ x=3cm=\frac{3A}{4}\Rightarrow {\text{W}}_t=\frac{9\text{W}}{16}=45mJ \end{gathered}$$

Cách 2:

 $$\begin{gathered} W=\frac{1}{2}k{A}^2=W_{d\max }={80.10}^{-3}J; \\ {F}_{\max }=kA=4N \\ \Rightarrow {80.10}^{-3}=F_{\max }.\frac{A}{2}=4.\frac{A}{2} \\ \Rightarrow A=0,04m;k=100N/m. \end{gathered}$$

Khi vật cách biên 1cm ta có :

$x=\pm 3cm=\pm 0,03m\Rightarrow W_t=\frac{1}{2}k{x}^2=0,045J=45mJ.$

Cách 3: $\left\{\begin{array}{l}E=\frac{1}{2}k{A}^2\\ F_{kv}=kA\end{array}\right.\Rightarrow A=\frac{2E}{F_{kv}}=0,04m\Rightarrow k=100\text{\hspace{0.17em}N/m.}$

Khi vật ở vị trí cách vị trí biên 1 cm thì thế năng của con lắc có giá trị là $E_t=\frac{1}{2}k{x}^2=45mJ$