Một con lắc lò xo có đầu trên treo vào một điểm cố định

* Hướng dẫn giải

Đáp án A

Từ hình vẽ : $A = 5 cm$

Vị trí lò xo không biến dạng có $\Delta \ell = 0 \to Etdh = 0 \to x = 2,5 cm$ (trên hình)

Thang chia trên trục tung: $9 kho\mathrm{ả}ng = 0,1125 J \to 4 khoảng = 0,05J = E_{t hd max}$

Ta có:

$\left\{\begin{array}{l}{E}_{t+dh}=\frac{1}{2}k{\left(x+\Delta \mathcal{l}\right)}^2\Rightarrow E_{tdhm\text{ax}}=\frac{1}{2}k{\left(A+\Delta \mathcal{l}\right)}^2\iff \mathrm{0,1125}=\frac{1}{2}k{\left(\mathrm{0,05}+\mathrm{0,025}\right)}^2\Rightarrow k=40N/m\\ E_{th\text{d}}=mg\text{z\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}\Rightarrow E_{thdm\text{ax}}=mgA\iff \mathrm{0,05}=m\mathrm{.10.0,05}\Rightarrow m=\mathrm{0,1}kg\end{array}\right.$

$\Rightarrow \omega =\sqrt{\frac{40}{\mathrm{0,1}}}=20 rad/s$

Áp dụng biểu thức độc lập, tốc độ của vật khi qua vị trí lò xo không biến dạng:

$\left|v\right|=\omega \sqrt{A^2-x^2}=20\sqrt{5^2-{\mathrm{2,5}}^2}=50\sqrt{3} \approx 86,6 cm/s$