Sự biến đổi năng lượng của vật dao động điều hòa trong 1 chu kì dao động

Trong dao động điều hòa, năng lượng của vật dao động được phân chia thành hai dạng chính: năng lượng động (kinetic energy) và năng lượng thế (potential energy). 1. **Năng lượng động**: Năng lượng động của vật dao động điều hòa được tính bằng công thức: \[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 \] Trong đó: - \( m \) là khối lượng của vật. - \( v \) là vận tốc của vật. 2. **Năng lượng thế**: Năng lượng thế của vật dao động điều hòa được tính bằng công thức: \[ E_p = \frac{1}{2} k x^2 \] Trong đó: - \( k \) là hằng số đàn hồi của lò xo (nếu vật dao động trên lò xo). - \( x \) là độ biến dạng (biến thiên vị trí) của vật so với vị trí cân bằng. ### Sự biến đổi năng lượng trong một chu kỳ dao động: - Tại vị trí cân bằng (x = 0), vật có vận tốc lớn nhất, do đó năng lượng động đạt giá trị cực đại và năng lượng thế bằng 0: \[ E_k = \frac{1}{2} m v_{max}^2, \quad E_p = 0 \] - Tại vị trí biên (x = A, A là biên độ dao động), vật dừng lại (v = 0), do đó năng lượng thế đạt giá trị cực đại và năng lượng động bằng 0: \[ E_k = 0, \quad E_p = \frac{1}{2} k A^2 \] ### Tổng năng lượng: Tổng năng lượng của hệ dao động điều hòa là không đổi và được tính bằng: \[ E_{total} = E_k + E_p = \frac{1}{2} k A^2 \] ### Kết luận: Trong một chu kỳ dao động, năng lượng của vật dao động điều hòa liên tục chuyển đổi giữa năng lượng động và năng lượng thế, nhưng tổng năng lượng luôn giữ nguyên.