Một con lắc lò xo treo vào một điểm cố định, dao động điều hòa theo phương

* Hướng dẫn giải

Phương pháp: 

Chu kì của con lắc lò xo treo thẳng đứng: $\text{T}=2\pi \sqrt{\frac{\Delta l}{ \text{g}}}$

Sử dụng VTLG và công thức: $\Delta t=\frac{\Delta \phi }{\omega }$

Cách giải:

Chu kì của con lắc là: 

$$\begin{gathered} \text{T}=2\pi \sqrt{\frac{\Delta l}{ \text{g}}} \\ \Rightarrow \Delta l=\frac{{\text{gT}}^2}{4{\pi }^2}=\frac{10.0,4^2}{4.{\pi }^2} \\ =0,04( \text{m})=4( \text{cm})=\frac{\text{A}}{2} \end{gathered}$$

Ta có VTLG

Từ VTLG, ta thấy lực đàn hồi ngược chiều với lực kéo về khi vật có li độ: $-\Delta 1\le x\le 0\Rightarrow -\frac{A}{2}\le x\le 0$

Góc quét trong 1 chu kì là:

$$\begin{gathered} \Delta \phi =2\alpha =2\left(\frac{\pi }{2}-\mathrm{arcos}\frac{\Delta 1}{ \text{A}}\right) \\ =2\cdot \left(\frac{\pi }{2}-\mathrm{arcos}\frac{1}{2}\right)=\frac{\pi }{3}\left(\text{rad}\right) \end{gathered}$$

Thời gian lực đàn hồi ngược chiều lực kéo về trong 1 chu kì là: 

$\Delta \text{t}=\frac{\Delta \phi }{\omega }=\frac{\Delta \phi }{\frac{2\pi }{\text{T}}}=\frac{\frac{\pi }{3}}{\frac{2\pi }{T}}=\frac{1}{15}( \text{s})$

Chọn D