Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm là xo nhẹ

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k gắn với vật nhỏ có khối lượng m đang dao động điều hòa dọc theo trục Ox thẳng đứng mà gốc O ở ngang với vị trí cân bằng của vật. Lực đàn hồi mà lò xo tác dụng lên vật trong quá trình dao động có đồ thị như hình bên. Lấy π2 = 10. Phương trình dao động của vật là

A. x = 8cos(5πt + π/2) cm

B. x = 8cos(5πt - π/2) cm.

C. x = 2cos(5πt - π/3) cm

D. x = 2cos(5πt + π/3) cm

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

nhìn vào đồ thị ta thấy

T = 0,4s 

Fmax = 3N, Fmin = -1N ( trong quá trình dao động lò xo bị nén A )

Trên đồ thị ta thấy Fđh dao động quanh vị trí cân bằng 1N, vậy đây chính là lực đàn hồi khi vật ở VTCB( vị trí lò xo giãn , lực đàn hồi từ khi bắt đầu dao động tăng từ 1N(VTCB) đến 3N(vị trí lò xo thấp nhất- chiều dài lò xo cực đại) nên tại thời điểm ban đầu vật ở VTCB. Giá trị lực đàn hồi lại dương nên chiều dương được chọn là chiều thẳng đứng từ dưới lên trên. Vật tại t = 0 lại chuyển động từ VTCB xuống dưới.

Mà công thức tính lực đàn hồi:

\({F_{\~n h}} = k(\Delta l + x){\rm{ }} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}
{{F_{{\rm{max}}}} = k(\Delta l + A){\rm{                 }}}\\
{{F_{\min }} = k(\Delta l - A){\rm{ khi }}\Delta l > A}\\
{{F_{\min }} = 0{\rm{ khi }}\Delta {\rm{l}} \le {\rm{A             }}}
\end{array}} \right.{\rm{      }}\)

=> A=8cm. Phương trình dao động là . x = 8cos(5πt + π/2) cm.

Copyright © 2021 HOCTAP247