Một con lắc lò xo treo thẳng đứng được kích thích cho dao động điều hòa

* Hướng dẫn giải

Ta có:

•  \({F_{ph}} =  - kx\)→ biểu diễn bằng đường nét liền.
•  \({F_{dh}} = k\left| {\Delta {l_0} + x} \right|\)→ biểu diễn bằng đường nét đứt.

Từ đồ thị:

• t₁:  \(\left\{ \begin{array}{l}
  {F_{dh}} = 1\\
  {F_{ph}} = 0
  \end{array} \right.\)→ vật đi qua vị trí cân bằng, lò xo đãn giãn một đoạn  \(\Delta {l_0}\)→ \(k\Delta {l_0} = 1\) (1).
• t₂: \({F_{dh}} = 1\), trong khoảng thời gian từ t₁ đến t₂ vật đi qua vị trí  \({F_{dh}} = 0\)→  tương ứng với trường hợp vật ở biên trên → \({F_{dh}} = k\left( {A - \Delta {l_0}} \right)\)(2).

Từ (1) và (2) → \(A = 2\Delta {l_0}\).

• t=0:  \({F_{dh}} = {F_{dhmax}}\)→ vật ở biên dưới; t=2/5s vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ 2.

→ \(\Delta t = t - {t_0} = \frac{{2T}}{3} = \frac{2}{{15}}\)s → T=0,2s → \(\Delta {l_0} = 1\)cm.

→ \(k = \frac{{{{\left( {{F_{dh}}} \right)}_{{t_2}}}}}{{\Delta {l_0}}} = \frac{{\left( 1 \right)}}{{\left( {{{1.10}^{ - 2}}} \right)}} = 100\)N/m.