Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng M = 200 g

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng M = 200 g và độ cứng lò xo k = 40 N/m có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Khi hệ đang ở trạng thái cân bằng thì có một vật khối lượng m = 200 g chuyển động đến va chạm mềm vào M theo phương ngang với tốc độ 3 m/s. Sau va chạm hệ dao động điều hòa với biên độ là 

A. 10 cm.

B. 20 cm.

C. 5 cm.

D. 15 cm.

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Vận tốc của hệ hai vật sau va chạm:

\(v={{v}_{\max }}=\frac{m{{v}_{0}}}{m+M}=\frac{200.3}{200+200}=1,5\,\,{m}/{s}\;.\)

Tần số góc của hệ dao động sau va chạm:

\(\omega =\sqrt{\frac{k}{m+M}}=\sqrt{\frac{40}{0,2+0,2}}=10\,\,{rad}/{s}\;.\)

\(\to \) Biên độ dao động sau va chạm \(A=\frac{{{v}_{\max }}}{\omega }=\frac{1,5}{10}=15\,\,cm\).

Copyright © 2021 HOCTAP247