Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có \(g = 10\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}{\rm{ }}{\rm{. L?y }}{\pi ^2} = 10\). Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hàm f (t) theo thời gian.  (với f (t) là độ lớn của tích lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên vật với vận tốc của vật). Biết rằng tại thời điểm ban đầu t  = 0, vật đang ở vị trí cân bằng. Độ cứng của lò xo gần nhât  với giá trị nào sau đây?
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có (ảnh 1)

A. 75 N /m

B. 25 N / m

C. 86 N /m

D. 58 N/ m

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Phương pháp:

+ Đọc đồ thị 

+ Sử dụng biểu thức tính lực đàn hồi: Fdh= -k(Δl+x)

+ Vận dụng vòng tròn lượng giác 

Cách giải: 

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có (ảnh 2)

Xét \(f(t) = \left| { - {F_{dh}} \cdot v} \right|\) biểu thức đạt giá trị bằng 0 tại các vị trí biên (v = 0) và vị trí lò xo không bị biến dạng \(\left. {{F_{dh}} = 0 \to x =  - \Delta l} \right)\)

Biểu diễn các trạng thái trên đường tròn lượng giác, ta được: 

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có (ảnh 3)

Từ đồ thị và đường tròn ta có: 

Chu kì: T=0,4sω =2πT=5πrad/s

\(\Delta l = 4\;{\rm{cm}} = \frac{A}{{\sqrt 2 }} \Rightarrow A = 4\sqrt 2 \;{\rm{cm}}\)

Tại VTCB: \(f(t) = \left| { - {F_{dh}} \cdot {\rm{v}}} \right| = | - k(\Delta l + x) \cdot v|\)

\( \Rightarrow f(t) = k\Delta l.\omega A = 2,26 \Rightarrow k = 63,58\;{\rm{N}}/{\rm{m}}\)

Chọn D. 

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự

Lớp 12 - Năm cuối ở cấp tiểu học, năm học quan trọng nhất trong đời học sinh trải qua bao năm học tập, bao nhiêu kì vọng của người thân xung quanh ta. Những nỗi lo về thi đại học và định hướng tương lai thật là nặng. Hãy tin vào bản thân là mình sẽ làm được rồi tương lai mới chờ đợi các em!

Nguồn : ADMIN :))

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK