Con lắc lò xo k=60N/m, chiều dài tự nhiên 40cm, treo thẳng đứng đầu trên gắn với điểm C cố định, đầu dưới gắn vật m=300g vật dao động điều hoà với A=5cm, khi lò xo có chiều dài lién nhất giữ cố định điểm M của lò xo cách C là 20cm lấy g =10m/s^2. Khi đó, cơ năng của hệ là

Đáp án:

0,045J

Giải thích các bước giải:

Độ dãn lò xo ở VTCB: $\Delta l = \frac{{mg}}{k} = \frac{{0,3.10}}{{60}} = 0,05m = 5cm$

 Khi lò xo có chiều dài lớn nhất vật ở vị trí biên dương:

+ Chiều dài lò xo: $l = {l_0} + \Delta l + A = 50cm$

+ Chiều dài sau khi được giữ tại M: l'= l - 20 = 30cm

Thế năng còn lại: 

${{\rm{W}}_t}' = \frac{{l'}}{l}{{\rm{W}}_t} = \frac{{30}}{{50}}{{\rm{W}}_t}$

Mặt khác, 

$\begin{array}{l}
{W_d}' = {{\rm{W}}_d} = 0\\
 \Rightarrow W' = {{\rm{W}}_t}' + {{\rm{W}}_d}' = \frac{3}{5}{{\rm{W}}_t} = \frac{3}{5}.\frac{1}{2}k{A^2}\\
 = \frac{3}{5}.\frac{1}{2}.60.0,{05^2} = 0,045J
\end{array}$