Một con lắc lò xo dao động điều hòa có phương trình dao động đối với trục tọa độ Ox có dạng x = 2Asin2, với ω = . Động năng của con lắc có biểu thức nào sau đây?
A.
2mω2A2cos2ωt.
B.
mω2A2cos2ωt.
C.
mω2A2cos22ωt.
D.
2mω2A2cos22ωt.
Đáp án và lời giải
Đáp án:D
Lời giải:
2mω2A2cos22ωt.
Ta có: x = 2Asin2
Đặt u = x – A 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. Tốc độ của con lắc: v = u' = 2Aωcos2ωt.
Động năng của con lắc là: Wđ =mv2 = 2mω2A2cos22ωt.