Năng lượng trong dao động điều hòa – Vật lý Lớp 11

🎯 Tại sao vật dừng ở biên nhưng không hết năng lượng?

Ở biên, vận tốc bằng 0 nên động năng bằng 0; toàn bộ cơ năng đang ở dạng thế năng đàn hồi.

Ở hai biên thế năng cực đại, tại vị trí cân bằng động năng cực đại — Trong dao động lý tưởng, tổng cơ năng không đổi.

Ba công thức

Với lò xo: W=½kA², Wt=½kx², Wđ=W−Wt=½k(A²−x²). Tại x=0, Wđ cực đại; tại |x|=A, Wt cực đại.

Ví dụ tỉ lệ

Khi |x|=A/2, Wt/W=x²/A²=1/4. Vì vậy Wđ/W=3/4. Không cần biết k hay khối lượng để tìm tỉ lệ này.

Chu kỳ năng lượng

Vì năng lượng phụ thuộc x² và v², động năng và thế năng lặp lại sau nửa chu kỳ dao động.

⚠️ Lỗi thường gặp

Cho rằng gia tốc bằng 0 ở biên; nhầm Wt tỉ lệ với |x|; hoặc quên cơ năng giảm khi có ma sát.

✅ Bạn cần nhớ

Biên: Wt max; cân bằng: Wđ max; tổng W không đổi khi không có ma sát.

📚 Lý thuyết trọng tâm

Mục tiêu: Hiểu năng lượng chuyển đổi giữa biên và vị trí cân bằng.. Khi học Năng lượng trong dao động điều hòa, hãy xác định khái niệm, điều kiện áp dụng và mối liên hệ giữa các dữ kiện; không chỉ ghi nhớ kết luận.

🧭 Ví dụ có hướng dẫn

Chọn một tình huống điển hình của bài. Bước 1: ghi dữ kiện và câu hỏi cần giải quyết. Bước 2: chọn khái niệm hoặc quy tắc phù hợp. Bước 3: giải thích từng bước và kiểm tra kết quả với điều kiện ban đầu. Nếu đổi một dữ kiện, hãy dự đoán kết quả thay đổi thế nào.

✍️ Luyện tập

Tóm tắt bài bằng ba ý: khái niệm, điều kiện và kết luận.
Tự tạo một ví dụ đúng và một phản ví dụ; chỉ ra điểm quyết định.
Giải lại ví dụ khi thay đổi một dữ kiện, sau đó nêu cách kiểm chứng.

Checklist tự đánh giá

Tôi giải thích được “vì sao”, không chỉ nêu đáp án.
Tôi nhận ra trường hợp không áp dụng được quy tắc.
Tôi kiểm tra được đơn vị, bằng chứng hoặc tính hợp lí của kết luận.