Câu hỏi:
2 năm trước

Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ nặng m=100g dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 6cm, chu kỳ T=π5s tại nơi có g=10m/s2. Tính thời gian trong một chu kỳ, lực đàn hồi có độ lớn không nhỏ hơn 1,3N.

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: a

Ta có:

+ Độ cứng của con lắc lò xo:

k=mω2=m(2πT)2=0,1(2ππ5)2=10N/m

+ Độ dãn của lò xo tại VTCB:

Δl=mgk=0,1.1010=0,1m=10cm>A=6cm

=> Lò xo luôn dãn

Khi lực đàn hồi bằng 1,3N thì lò xo dãn 1 đoạn ∆x:

|Fdh|=kΔxΔx=|Fdh|k=1,310=0,13m=13cm

=> li độ của vật khi đó:

x=ΔxΔl=1310=3cm

=> Bài toán tương đương với việc tìm thời gian trong một chu kì vật có li độ x ≥ 3

Từ vòng tròn lượng giác,

=> Trong 1 chu kì, thời gian vật có li độ x ≥ 3 là:

t=2T6=T3=π150,21s

Hướng dẫn giải:

+ Vận dụng biểu thức tính tần số góc: ω=km để tính độ cứng k

+ Áp dụng biểu thức tính độ dãn tại VTCB của lò xo treo thẳng đứng: Δl=mgk

+ Áp dụng biểu thức tính lực đàn hồi: Fđh = -k. ∆x

+ Sử dụng trục thời gian suy ra từ vòng tròn

Câu hỏi khác