Hoạt động 2:Hình 5.4 là đồ thị động năng và thế năng của một vật dao động điều hòa theo thời...

Phương pháp giải:

Để giải câu hỏi trên, chúng ta cần xem xét biểu đồ động năng và thế năng của vật dao động điều hòa theo thời gian T. Sau đó, chia khoảng thời gian từ 0 đến T thành 4 phần: từ 0 đến $\frac{T}{4}$, từ $\frac{T}{4}$ đến $\frac{T}{2}$, từ $\frac{T}{2}$ đến $\frac{3T}{4}$, và từ $\frac{3T}{4}$ đến T.

a) Đối với động năng:
- Từ 0 đến $\frac{T}{4}$: Wđ tăng từ 0 đến giá trị lớn nhất và tại $\frac{T}{4}$, Wđ đạt giá trị cao nhất.
- Từ $\frac{T}{4}$ đến $\frac{T}{2}$: Wđ giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại $\frac{T}{2}$.
- Từ $\frac{T}{2}$ đến $\frac{3T}{4}$: Wđ tăng từ 0 lên đến giá trị lớn nhất tại $\frac{3T}{4}$.
- Từ $\frac{3T}{4}$ đến T: Wđ giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại T.

Đối với thế năng, ta có thể áp dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng để suy ra rằng tại mọi thời điểm, tổng động năng và thế năng của vật là cố định và bằng một giá trị cố định W.

b) Tại các thời điểm cụ thể:
- Tại t = 0: Wđ = 0, Wt = W.
- Tại t = $\frac{T}{8}$: Wđ = Wt = $\frac{W}{2}$.
- Tại t = $\frac{T}{4}$: Wđ = W, Wt = 0.
- Tại t = $\frac{3T}{8}$: Wđ = Wt = $\frac{W}{2}$.

Nên kết quả là ở mỗi thời điểm, tổng động năng và thế năng của vật là cố định và bằng W, thỏa mãn nguyên lý bảo toàn năng lượng.