Câu hỏi :

Con lắc lò xo k = 100 N/m, m = 100g treo trong thang máy đang chuyển động nhanh dần đều lên với gia tốc a = g = 10 = π2 (m/s2). Khi thang máy có tốc độ 40π√5 (cm/s) thì đột ngột dừng lại. Biên độ dao động của vật nặng sau đó bằng:

A. 1cm

B. 2cm

C. 8cm

D. 9cm

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Tần số góc của dao động: \(\omega  = \sqrt {\frac{k}{m}}  = 10\pi \) (rad/s)

+ Khi thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên thì chịu tác dụng của lực quán tính có chiều hướng xuống. Kết quả làm cho VTCB của vật bị dịch xuống dưới (so với VTCB cũ) một đoạn:

\({x_0} = \frac{{{F_{qt}}}}{k} = \frac{{ma}}{k} = \frac{{0,1.10}}{{100}} = 0,01\left( m \right) = 1\left( {cm} \right)\) 

+ Khi thang máy dừng đột ngột thì mất lực, lúc này VTCB lại về O do đó vật cách VTCB đoạn x = 1 cm và có tốc độ \(v = 40\pi \sqrt 5 \) (cm/s) nên sau đó vật sẽ dao động với biên độ là:

\(A = \sqrt {{x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}}  = \sqrt {{1^2} + {{\left( {\frac{{40\pi \sqrt 5 }}{{10\pi }}} \right)}^2}}  = 9\left( {cm} \right)\) 

Copyright © 2021 HOCTAP247