Năng lượng dao động điều hòa

Mô tả sản phẩm

Năng lượng của một vật dao động điều hòa là tổng của động năng và thế năng, luôn được bảo toàn trong quá trình dao động. Năng lượng này tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.

Động năng và thế năng trong dao động điều hòa

Động năng

Động năng (Wđ) của vật dao động điều hòa phụ thuộc vào vận tốc của vật. Công thức tính động năng là: Wđ = 1/2.m.v² trong đó m là khối lượng của vật và v là vận tốc của vật tại thời điểm t. Khi vật ở vị trí cân bằng, động năng đạt cực đại.

Thế năng

Thế năng (Wt) của vật dao động điều hòa phụ thuộc vào li độ của vật. Công thức tính thế năng là: Wt = 1/2.k.x² trong đó k là độ cứng của lò xo (hoặc hệ hồi phục) và x là li độ của vật tại thời điểm t. Khi vật ở vị trí biên, thế năng đạt cực đại.

Năng lượng cơ học trong dao động điều hòa

Bảo toàn năng lượng

Tổng động năng và thế năng của vật dao động điều hòa được gọi là năng lượng cơ học (W). Trong dao động điều hòa không bị tắt dần, năng lượng cơ học được bảo toàn: W = Wđ + Wt = const. Điều này có nghĩa là năng lượng chuyển hóa liên tục giữa động năng và thế năng, nhưng tổng năng lượng luôn không đổi.

Công thức năng lượng

Năng lượng cơ học của con lắc lò xo dao động điều hòa có thể biểu diễn bằng công thức: W = 1/2.k.A² = 1/2.m.ω².A² trong đó A là biên độ dao động và ω là tần số góc. Công thức này cho thấy năng lượng tỉ lệ thuận với bình phương biên độ.

Ứng dụng của năng lượng dao động điều hòa

Hiểu về năng lượng dao động điều hòa có ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực, từ thiết kế các hệ thống cơ khí chính xác cho đến nghiên cứu về hiện tượng sóng và dao động trong vật lý. Ví dụ, trong thiết kế đồng hồ quả lắc, việc hiểu rõ về năng lượng dao động điều hòa giúp đảm bảo sự chính xác của đồng hồ.

Sản phẩm liên quan: mo hinh tam giac

Xem thêm: từ trường của ống dây

Sản phẩm liên quan: axit h2s đọc là gì

Sản phẩm liên quan: vở viết tiếng nhật