Con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng 100 g gắn vào đầu một lò xo nhẹ

Câu hỏi :

Con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng 100 g gắn vào đầu một lò xo nhẹ có độ cứng 400 N/m. Hệ đặt trong một môi trường và độ lớn lực cản tỷ lệ với vận tốc với hệ số tỷ lệ h=4 kg/s. Tác dụng vào đầu còn lại của lò xo một ngoại lực cưỡng bức hướng dọc theo trục lò xo có biểu thức F=3cos (50t) (trong đó F tính bằng N, t tính bằng s). Công suất trung bình của lực cưỡng bức là

A. 1,44W

B. 1,25W

C. 0,36W

D. 0,72W

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Đáp án D

Vật dao động cưỡng bức nên tần số góc của dao động bằng tần số góc của ngoại lực

→ Tần số góc của dao động bằng 50 rad/s

Giả sử phương trình phương trình dao động của vật có dạng: x=Acos50t+φ

Phương trình của vận tốc có dạng: v=x'=50A.cos50t+φ+π2

Các lực tác dụng lên vật là:

Lực đàn hồi: Fdh=kx

Lực cản: Fc=h.v

Ngoại lực cưỡng bức: F=3cos50t

Áp dụng định luật II Niuton (Chiếu lên phương ngang) ta có:

FdhFC+F=makxhv+3.cos(50t)=mω2x3.cos(50t)=150x+4v3.cos(50t)=150A.cos50t+φ+200A.cos50t+φ+π23.cos(50t)=250A.cos50t+φ+0,927250A=3φ+0,927=0A=0,012(m)φ=0,927

Công suất của ngoại lực là:

P=F.v=3cos50t.50A.cos50t+φ+π2P=0,9.cos0,927+π2+cos100t+φ+π2

Do đó công suất trung bình:

P¯=0,9.cos0,927+π2+cos100t+φ+π2¯P¯=0,9.cos0,927+π2+0=0,72W

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