Con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng nằm nghiêng góc \(\alpha = {45^0}\) có độ cứng \(80N/m\), biên độ \(8cm\). Biết vật nặng có khối lượng \(160g\) và lấy \(g = 10m/{s^2}\). Hướng và độ lớn lực đàn hồi của lò xo tác dụng vào điểm treo lò xo khi vật đi qua VTCB.
Trả lời bởi giáo viên
+ Độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng là: \(\Delta l = \dfrac{{mg\sin \alpha }}{k} = \dfrac{{0,16.10.\sin {{45}^0}}}{{80}} = 0,01\sqrt 2 m = \sqrt 2 cm\)
+ Lực đàn hồi tại VTCB: \(\left| {{F_{dh}}} \right| = k\Delta l = 80.0,01\sqrt 2 = 0,8\sqrt 2 N \approx 1,13N\)
Tại vị trí cân bằng, lò xo đang dãn mà lực đàn hồi có hướng chống lại sự dãn
=> Lực đàn hồi hướng lên
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng biểu thức tính độ dãn tại vị trí cân bằng của con lắc lò đặt nằm nghiêng:\(\Delta l = \dfrac{{mg\sin \alpha }}{k}\)
+ Biểu thức tính lực đàn hồi: \({F_{dh}} = - k\Delta x\) (với \(\Delta x\): độ biến dạng của lò xo)