Đáp án:

`5,796 \ N`

Giải thích các bước giải:

Độ dãn của lò xo ở VTCB:

`Δl_O=\frac{mg}{k}=\frac{0,1.10}{100}=0,01 \ (m)=1 \ cm`

Chiều dài lò xo khi qua li độ `x=-1 \ cm`:

$l=l_0+Δl_O+x=40+1-1=40 \ (cm)=2l'$

⇒ Độ cứng của lò xo sau khi giữ cố định tại `B`:

$k'=2k=2.100=200 \ (N/m)$

Tốc độ của vật khi lò xo bị giữ là:

`v^2=ω^2(A^2-x^2)=\frac{100}{0,1}.[(2\sqrt{3})^2-1]=11000`

Tần số góc mới là: $ω'^2=\dfrac{k'}{m}=\dfrac{200}{0,1}=2000$

Độ biến dạng ở VTCB mới là:

$Δl'_O=\dfrac{mg}{k'}=\dfrac{0,1.10}{200}=0,005 \ (m)=0,5 \ cm$

Chiều dài lò xo ở VTCB mới là:

$l'_O=l'+Δl'_O=20+0,5=20,5 \ (cm)$

⇒ VTCB mới $O'$ dời lên phía trên 1 đoạn $OO'=21-20,5=0,5 \ (cm)$

Biên độ mới là:

$A'=\sqrt{x'^2+\dfrac{v^2}{ω'^2}}=\sqrt{0,5^2+\dfrac{11000}{2000}}=0,5\sqrt{23} \ (cm)$

Độ lớn lực đàn hồi cực đại tác dụng lên vật sau khi lò xo bị giữ là:

$|F'|_{dh max}=k'(Δl'_O+A')=200.(0,5+0,5\sqrt{23}).10^{-2}≈5,796 \ (N)$