Một con lắc lò xo dao động điều hòa có phương trình dao động đối với trục toạ độ Ox có dạng x = 2Asin2, với ω = . Thế năng của con lắc có biểu thức nào sau đây?
A.
k(A2sin22ωt + A).
B.
kA2(sinωt + 1)2.
C.
kA2sin2ωt.
D.
kA2sin22ωt.
Đáp án và lời giải
Đáp án:D
Lời giải:
kA2sin22ωt.
Theo đầu bài ra ta có:
x = 2Asin2 = 2A
Đặt u = x – A u = Asin2ωt. Con lắc dao động điều hòa trên trục tọa độ u với phương trình u = Asin2ωt.
Vị trí cân bằng của con lắc là u = 0 ứng với x – A = 0 x = A trên trục tọa độ Ox.
Thế năng của con lắc được xác định: Wt = ku2 = kA2sin22ωt.