Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng m = 200 g và lò xo có độ cứng k

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng m = 200 g và lò xo có độ cứng k, đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cần bằng, chiều dương hướng xuống dưới. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi theo thời gian được cho như hình vẽ. Biết F1 + 3F2 + 6F3 = 0. Lấy g = 10 m/s2. Tỉ số thời gian lò xo giãn với thời gian lò xo nén trong một chu kì gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 2,46.      

B. 1,38.       

C. 1,27.       

D. 2,15.

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Giải thích: Đáp án B

Phương pháp: Dùng đường tròn lượng giác và công thức tính lực đàn hồi của lò xo

Cách giải:

Từ đồ thị ta thấy:

Lực đàn hồi tại thời điểm ban đầu: F = F1 = - k(Δl0 + x)

Lực đàn hồi tại vị trí biên dương:  F = F2 = - k(Δl0 + A)

Lực đàn hồi tại vị trí biên âm: F = F3 = - k(Δl0 – A)

Gọi Δt là thời gian từ t = 0 đến t = 2/15s

Ta có:

Theo đề bài: F1 + 3F2 + 6 F3 = 0 <=> k (Dl0 + x ) + 3k (Dl0 + A ) + 6k (Dl0 – A ) = 0 => Dl0  = 0, 25A

=>Thời gian lò xo nén là:  

Tỉ số thời gian giãn và nén trong một chu kì: Chọn B

Copyright © 2021 HOCTAP247