Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo có độ cứng 100 N/m, chiều dài tự nhiên 1 và vật dao động nặng 0,1 kg. Khi t = 0 vật qua vị trí cân bằng với tốc độ 40π (cm/s). Đến thời điểm t =130s người ta giữ cố định một điểm trên lò xo cách đầu cố định của lò xo bao nhiêu để biên độ dao động mới của vật là 1 cm?

A. 1/4

B. 31/4

C. 1/6

D. 51/6

* Đáp án

* Hướng dẫn giải

 

Chọn đáp án D.

Gọi xlà khoảng cách từ điểm giữ cốđịnh tới điểm treo cốđịnh, l là chiều dài khi bắt đầu giữ của lòxo. Nên khi này, ta được lò xo mới thực hiện dao động của vật với chiều dài lx , lấy n = Ax

Tại thời điểm giữ lò xo thì thế năng của nó là

WtWn2

Khi giữ lò xo, ph'ân thế năng bị mất đi là

Wmxl.Wtxl.Wn2

Ta thấy, khi giữ thì 1 lò xo mới dao động với biên độ k' thỏa mãn 

1x=klk=lxl

Bảo toàn cơ năng, ta có:

s22=WWms22 = kA221xln2

Do đó, ta có As=Alxl1xn2l với n =Ax

Giải ra ta được xl = 56

 

Copyright © 2021 HOCTAP247