Khi động năng con lắc thứ nhất bằng W thì động năng con lắc thứ 2 là

Bài toán . (Đề thi thử lần 3, trường Chuyên Sư phạm Hà Nội)

Có 2 con lắc lò xo giống hệt nhau, dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo 2 đường song song cạnh nhau và song song với trục Ox. Biên độ của con lắc thứ 1 là $A_1 = 3cm$, của con lắc thứ 2 là 6 cm.Trong quá trình dao động khoảng cách lớn nhất giữa 2 vật theo phương Ox là $a = 3\sqrt{3} cm$. Khi động năng con lắc thứ nhất bằng W thì động năng con lắc thứ 2 là

A. W

B. 2W

C. W/2

D. 2W/3

Bài làm:

Ta có độ lệch pha của 2 dao đông là $\varphi$ với:

$$\cos\varphi= \frac{3^2+6^2-(3\sqrt{3})^2}{2.3.6}=\frac{1}{2}.$$

$$\Rightarrow \varphi =\frac{\pi}{3}.$$

Động năng cực đại khi vật 1 ở vị trí cân bằng.

Theo đó ta có vật 2 đang ở vị trí $x= \pm 3\sqrt{3}(cm)$, hay là tại vị trí có động năng bằng một phần tư năng lượng dao động.

Vì 2 con lắc có biên độ gấp đôi nhau nên năng lượng dao động gấp 4 lần.

Do đó động năng của con lắc thứ 2 là W.

Chọn A.