Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ nặng 400g

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ nặng 400g, được treo vào trần của thang máy. Vật đang đứng yên ở vị trí cân bằng, thang máy đột ngột chuyển động nhanh dần đều đi lên với gia tốc 4 m/s2 và thời gian 3s thang máy chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10m/s2 = π2 m/s2. Xác định tốc độ dao động cực đại của vật so với thang máy sau khi tháng máy chuyển động thẳng đều

A. 16π cm/s

B. 8π cm/s

C. 24π cm/s

D. 20π cm/s

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

Chu kì: T=2πmk=2π0,4100=0,4sT2=0,2s

Vật đang đứng yên ở vị trí cân bằng, thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc a = 4 m/s2 thì vật nặng của con lắc chịu tác dụng lực quán tính hướng xuống và có độ lớn Fqt = ma. Vì có lực này nên vị trí cân bằng sẽ dịch xuống dưới một đoạn A=Fqtk=mak=1,6cm. Vật dao động điều hòa xung quanh Om với biên độ A = 1,6 cm và hai vị trí biên là OC và M.

Vì thời gian chuyển động nhanh dần đều là t = 3 s = 15.T2 nên đúng thời điểm t = 3 s vật ở vị trí biên M. Sau đó, lực quán tính mất đi nên vị trí cân bằng là OC và M là vị trí biên nên biên độ mới A’ = MOC = 2A = 3,2 cm vmax=ωΑ'=16πcm/s

Chọn A

Copyright © 2021 HOCTAP247