Khi vật ở trên vị trí cân bằng 4,5 cm, áp lực của Δm lên m là:

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo dao động điêu hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục lò xo. Biết lò xo nhẹ có độ cứng 50 (N/m), vật nhỏ dao động có khối lượng m = 0 4(kg) và lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Người ta đặt nhẹ nhàng lên m một gia trọng Δm = 0,05 (kg) thì cả 2 cùng dao động điều hòa với biên độ 5 cm. Lấy g = 10 m/s2. Khi vật ở trên vị trí cân bằng 4,5 cm, áp lực của Δm lên m là:

A.  0,4 N  

B. 0,5 N   

C. 0,25 N

D. 0,75 N

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Gắn Δm trong hệ quy chiếu của m, khi đó Δm chịu tác dụng của lực quán tính có độ lớn \({F_{qt}} = \Delta m\left| a \right|\). Biểu thức định luật II Niu-tơn cho Δm trong hệ quy chiếu quán tính: \(\overrightarrow P  + {\overrightarrow F _{qt}} + \overrightarrow N  = 0\)    (*)

+ Khi vật đang ở trên VTCB thì gia tốc a hướng xuống Þ lực quán tính hướng lên

+ Do đó chiếu (*) lên chiều dương hướng xuống, ta có:

\(\begin{array}{l}
P - {F_{qt}} - N = 0\\
 \Rightarrow N = P - {F_{qt}} = \Delta m\left( {g - \left| a \right|} \right) = \Delta m\left( {g - \left| {{\omega ^2}x} \right|} \right)\\
 \Rightarrow N = 0,05\left( {10 - \left| {\frac{{50}}{{0,4 + 0,05}}\left( { - 0,045} \right)} \right|} \right) = 0,25\left( N \right)
\end{array}\)

Copyright © 2021 HOCTAP247