Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 100 g và lò xo có độ cứng 40 N/m được đặt trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Vật nhỏ đang nằm yên ở vị trí cân bằng, tại t = 0, tác...

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 100 g và lò xo có độ cứng 40 N/m được đặt trên mặt phẳng nằm 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 = \(\frac{\pi }{3}\) s 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. 7 cm.      

C. 5 cm.       

D. 11cm.

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

\(\Delta \)l0 = A = \(\frac{F}{k}\) = 0,05 m = 5 cm. T = 2π\(\sqrt{\frac{m}{k}}\) = \(\frac{\pi }{10}\) s.

Thời điểm t = \(\frac{\pi }{3}\) = 3\(\frac{\pi }{10}\) + \(\frac{\pi }{30}\) = 3T + \(\frac{T}{3}\) có: x = \(\frac{A}{2}\) và v = vmax\(\frac{\sqrt{3}}{2}\) = wA\(\frac{\sqrt{3}}{2}\).

So với vị trí cân bằng khi không còn lực F tác dụng (vị trí lò xo không biến dạng) thì x’ = A + \(\frac{A}{2}\) = \(\frac{3A}{2}\) và v’ = v = wA\(\frac{\sqrt{3}}{2}\).

Con lắc dao động với biên độ: A’ = \(\sqrt{{{(x')}^{2}}+{{\left( \frac{v'}{\omega } \right)}^{2}}}\)= A\(\sqrt{3}\) = 8,66 cm.

Đáp án A.

Copyright © 2021 HOCTAP247