Một lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 20 N/m nằm ngang, một đầu

Câu hỏi :

Một lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 20 N/m nằm ngang, một đầu A được giữ cố định đầu còn lại gắm với chất điểm m1 = 0,1 kg. Chất điểm m1 được gắn thêm chất điểm thứ hai m2 = 0,1 kg. Các chất điểm có thể dao động không ma sát trên trục Ox nằm ngang (gốc O ở vị trí cân bằng của hai vật) hướng từ điểm A về phía hai chất điểm m1 và m2. Thời điểm ban đầu giữ hai vật ở vị trí lò xo bị nén 4 cm rồi buông nhẹ để hệ dao động điều hòa. Gốc thời gian được chọn khi buông vật. Chỗ gắn hai chất điểm bị bong ra nếu lực kéo đó đạt đến 0,2 N. Thời điểm m2 bị tách ra khỏi m1 là: 

A. π6s

B. π10s

C.π3s

D. π15s

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Đáp án D

+ Tần số góc của dao động ω=km1+m2=200,1+0,1=10rad/s

→ Phương trình động lực học cho chuyển động của vật m1: Fdh+T=m1a  → Fdh  T = m1a.

→ Vậy lực liên kết giữa hai vật có biểu thức T = Fdh  m1a = kx  m1ω2x.

+ Hàm số trên đồng biến theo x điều này chứng tỏ rằng Tmax  tại vị trí x = A  Tmax = 0,4 N.

+ Khoảng thời gian tương ứng t=1800arcos0,20,43600T=π15 s.

Copyright © 2021 HOCTAP247