Một con lắc lò xo được treo vào một điểm cố định đang dao động

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo được treo vào một điểm cố định đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi F mà lò xo tác dụng lên vật nhỏ của con lắc theo thời gian t. Tại t = 0,15s lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn là

A. 4,43N

B. 4,83N

C. 5,83N

D. 3,43N

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Đáp án B.

Từ đồ thị ta có k(A+Δl0)k(AΔl0)=64A=5Δl0. (trên đồ thị dịch chuyển trục Ot lên 1 ô dễ thấy đối xứng)

k(A+Δl0)=6A=5k.

Từ đồ thị ta có 3 ô (từ ô thứ 2 đến ô thứ 5 có 5T4=0,3s):

5T4=0,3sT=0,24s=>ω=2πT=25π3rad/s

Lúc t = 0,5 s (tại đáy của đồ thị) thì vật qua vị trí biên trên, lò xo bị nén cực đại xuất hiện lực đàn hồi đẩy vật xuống  (chiều dương hướng lên) nên pha dao động của x là Φx(t=0,5)=0

Khi t = 0,15 s thì góc quét sau thời gian: 0,5- 0,15 = 0,35 s là :

α=ω.t=25π3.0,35=35π12=36π12π12=3ππ12

→pha dao động tại thời điểm t = 0,15 s là:

Φx(t=0,15)=3ππ12=ππ12=11π12

Vậy F=kx=k5kcos11π12=4,829N

Cách 2: Giải nhanh bằng phương pháp dời trục tọa độ.

Khi dời trục tọa độ lên 1N như hình vẽ.    

Khi đó đồ thị lực đàn hồi sẽ chuyển thành đồ thị lực kéo về.

Chọn gốc thời gian là lúc t =0,2s vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm.

Phương trình lực kéo về lúc này có dạng: Fkv=5cos25π3(t0,2)+π2N

Tại thời điểm t = 0,15 s: Fkv=5cos25π3(0,150,2)+π2=4,829N

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