Con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang với cơ năng là 0,2 J. Mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng. Lấy \({{\pi }^{2}}=10.\) Khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn là \(\sqrt{2}\)N thì động năng bằng thế năng. Thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là 0,5 s. Khi động lượng của vật là 0,157 kg.m/s thì tốc độ của vật bằng
Trả lời bởi giáo viên
Ta có: \(E=\frac{1}{2}k{{A}^{2}}=0,2(\text{J)}\) (1)
Theo đề bài: \(\left| {{F}_{dh}} \right|=\left| kx \right|=\sqrt{2}\) thì \({{\text{W}}_{d}}={{\text{W}}_{t}}\Leftrightarrow \left| x \right|=\frac{A}{\sqrt{2}}\)
\(\Rightarrow \) Fđhmax = kA = 2 (N) (2)
Từ (1), (2) \(\Rightarrow A=20\) (cm) hay \(k=10\)
Thời gian lò xo bị nén là: \({{t}_{n}}=\frac{T}{2}=0,\text{5 (s)}\Rightarrow \text{T}=\text{1 (s})\Rightarrow \omega =2\pi \)
\(\Rightarrow m=\frac{k}{{{\omega }^{2}}}=0,25(kg)\)
\(\Rightarrow v=\frac{p}{m}=0,628(m/s)=62,8(m/s)\)
Hướng dẫn giải:
Ta có công thức tính động lượng: \(p=mv\)
\(\Rightarrow \)Cần tính khối lượng của vật