Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng 100g và một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100N/m. Kéo vật hướng xuống theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo dãn 4cm rồi tr...

Phương pháp giải:

+ Sử dụng công thức tính tần số góc: $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}$

+ Sử dụng biểu thức tính độ dãn của lò xo khi treo thẳng đứng: $∆l = \frac{mg}{k}$

+ Sử dụng công thức độc lập: $A^2=x^2+\frac{v^2}{{\omega }^2}$

Giải chi tiết:

+ Tần số góc của dao động:

+ Độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng:

Chọn chiều dương hướng xuống.

Kéo vật đến vị trí lò xo dãn 4cm  $\Rightarrow$ tại đó có: $\left\{\begin{array}{l}x=3cm\\ v=40\mathrm{\pi cm}/\mathrm{s}\end{array}\right.$

Áp dụng CT độc lập ta có:

Vị trí thấp nhất là biên dưới: x = A

Vị trí lò xo bị nén 1,5cm ứng với li độ: x = -2,5cm

Vẽ trên vòng tròn lượng giác ta được:

Từ vòng tròn lượng giác ta suy ra, thời gian ngắn nhất để vật chuyển động từ vị trí thấp nhất đến vị trí lò xo nén 1,5cm là: