Phát biểu nào sau đây sai khi nói về cơ năng của một dao động đều hòa:
A. Khi gia tốc của vật bằng không thì thế năng bằng cơ năng của dao động.
B. Khi vật ở vị trí cân bằng thì động năng đạt giá trị cực đại.
C. Động năng bằng thế năng khi li độ x = ± A 2
D. Khi vật chuyển động về vị trí cân bằng thì động năng tăng và thế năng giảm.
Chọn đáp án A
CT tính động năng và thế năng của vật dao động điều hòa: W d = 1 2 m v 2 ; W t = 1 2 m ω 2 x 2
→ Khi vật chuyển động về vị trí cân bằng thì v tăng, x giảm → động năng tăng, thế năng giảm.
Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn theo thời gian nhưng tổng của chúng, là cơ năng không đổi theo thời gian.
W = W d + W t = 1 2 m v 2 + 1 2 m ω 2 x 2 = 1 2 m ω 2 A 2
Khi động năng bằng thế năng:
W = W d + W t = 2 W t ⇒ W t = 1 2 W ⇒ x = ± A 2
Gia tốc của vật được tính theo công thức a = ω 2 x ⇒ khi gia tốc bằng 0 thì x = 0 → động năng cực đại, thế năng bằng 0