Một con lắc lò xo được treo trên trần một thang máy

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo được treo trên trần một thang máy. Khi thang máy đứng yên thì con lắc được kích thích dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kỳ 0,4 s, biên độ 5 cm. Vừa lúc quả cầu của con lắc đang đi qua vị trí lò xo không biến dạng theo chiều từ trên xuống thì thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên với gia tốc có độ lớn \(5\,\,{m}/{{{s}^{2}}}\;\). Lấy \(g={{\pi }^{2}}=10\,\,{m}/{{{s}^{2}}}\;\). Sau đó con lắc dao động với biên độ là

A. 7 cm. 

B. \(3\sqrt{5}\,\,cm.\)  

C. \(5\sqrt{3}\,\,cm.\) 

D. \(5\,\,cm.\)

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Ta có độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng: \(\text{x}=\Delta \ell =\frac{mg}{k}=\frac{{{T}^{2}}g}{4{{\pi }^{2}}}=4\,\,cm.\)

Xét chuyển động của con lắc với thang máy: Chọn chiều dương hướng lên. Thang máy chuyển động nhanh dần đều ở vị trí: \(\text{x}=\Delta \ell \).

Khi thang máy chuyển động, vị trí cân bằng bị dịch xuống dưới một đoạn bằng:

\(y=\Delta \ell '=\frac{m\left( g+a \right)}{k}-\frac{mg}{k}=\frac{a}{{{\omega }^{2}}}=\frac{5}{{{\left( 5\pi  \right)}^{2}}}=0,02\,m=2\,cm\)

Nên li độ lúc sau là: \(\text{x}'=x+y.\)

Ta có: \(A{{'}^{2}}=x{{'}^{2}}+{{\left( \frac{v}{\omega } \right)}^{2}}={{\left( x+y \right)}^{2}}+{{\left( \frac{v}{\omega } \right)}^{2}}\)

Từ đó ta có: \(A{{'}^{2}}={{x}^{2}}+2\text{x}y+{{y}^{2}}+{{\left( \frac{v}{\omega } \right)}^{2}}={{A}^{2}}+{{y}^{2}}+2\text{x}y\) .

Thay số vào ta được: \(A{{'}^{2}}={{5}^{2}}+{{2}^{2}}+2.4.2=45\Rightarrow A'=\sqrt{45}=3\sqrt{5}\,\,cm\) 

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

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