Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 100g và lò xo có độ cứng

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 100g và lò xo có độ cứng 40 N/m được đặt trên mặt phẳng ngang không ma sát. Vật nhỏ đang nằm yên ở vị trí cân bằng, tại t = 0, tác dụng lực F = 2 N lên vật nhỏ (hình vẽ) cho con lắc dao động điều hòa đến thời điểm t=π3s thì ngừng tác dụng lực F. Dao động điều hòa của con lắc sau khi không còn lực F tác dụng có giá trị biên độ gần giá trị nào nhất  sau đây?

A. 9 cm

B. 11 cm

C. 5 cm

D. 7 cm

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

Chọn A

Tần số góc: ω=km=400,1=20   rad/sT=2πω=π10  (s)

Ban đầu: vật m nằm tại vị trí cân bằng O (lò xo không biến dạng)

Chia làm 2 quá trình:

1. Khi chịu tác dụng của lực F:

Vật sẽ dao động điều hoà xung quanh VTCB mới O’ cách VTCB cũ một đoạn: OO'=Fk=240=5   cm

Tại vị trí này vật có vận tốc cực đại . Ta tìm biên độ:

Dùng ĐL BT NL: F.OO'=12kOO'2+12mvmax2. Thế số: 2.0,05=1240.(0,05)2+120,1vmax2

0,1 =0,05+0,05.vmax2  vmax = 1m/s = 100cm/s .

vmax =ω.A biên độ A = vmaxω=10020 =5cm.

Đến thời điểm t=π3s = 10T3=3T+T3x=A2=2,5  cm

  Và nó vận tốc: v=ωA2x2=ωA2(A2)2=ωA32=ω18,75=503cm/s

2. Sau khi ngừng tác dụng lực F: Vật lại dao động điều hoà quanh vị trí cân bằng O với biên độ dao động là A’: A'=x12+v12ω2với x1 = 5 + 2,5 = 7,5 cm; v1=ωA2x2=ω18,75=503cm/s

A'=7,52+18,75=53=8,66  cmGần giá trị 9cm nhất.

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