Cho ba con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm ngang.

Câu hỏi :

Cho ba con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Biết ba lò xo giống hệt nhau và vật nặng có khối lượng tương ứng là \({{m}_{1}},{{m}_{2}}\) và \({{m}_{3}}\) . Lần lượt kéo ba vật sao cho ba lò xo giãn cùng một đoạn A như nhau rồi thả nhẹ cho ba vật dao động điều hòa. Khi đi qua vị trí cân bằng vận tốc của hai vật \({{m}_{1}},{{m}_{2}}\) có độ lớn lần lượt \({{v}_{1}}=20cm/s,\,\,{{v}_{2}}=10cm/s.\)  Biết \({{m}_{3}}=9{{m}_{1}}+4{{m}_{2}}\), độ lớn vận tốc cực đại của vật \({{m}_{3}}\)  là

A. \({{v}_{3\max }}=9cm/s.\) 

B. \({{v}_{3\max }}=4cm/s.\) 

C. \({{v}_{3\max }}=10cm/s.\)

D. \({{v}_{3\max }}=5cm/s.\)

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Do ba con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm ngang và sau khi thả nhẹ cả ba con lắc cùng dao động với biên độ A nên:

+ Áp dụng công thức \({{v}_{\max }}=\omega A\)  ta có \({{v}_{1}}={{\omega }_{1}}A=\sqrt{\frac{k}{{{m}_{1}}}}A=20cm/s\,\,\left( 1 \right)\)

+ \({{v}_{2}}={{\omega }_{2}}A=\sqrt{\frac{k}{{{m}_{2}}}}A=10cm/s\,\,\left( 2 \right)\)  

+ và \({{v}_{3}}={{\omega }_{3}}A=\sqrt{\frac{k}{{{m}_{3}}}}A\,\left( 3 \right)\)

Từ (1), (2) và (3) ta rút ra \({{m}_{1}},{{m}_{2}}\)  thay vào biểu thức \({{m}_{3}}=9{{m}_{1}}+4{{m}_{2}}\) tìm được \({{v}_{3}}=4cm/s\)

Copyright © 2021 HOCTAP247