Một con lắc lò xo, lò xo có độ cứng .\(k = 80N/m\)., vật nặng \(M = 250g\) có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ đang ở trạng thái cân bằng, dùng một vật \(m = 150g\) bắn vào M theo phương nằm ngang với tốc độ \(3,2\left( {m/s} \right)\). Sau va chạm, hai vật dính vào nhau và cùng dao động điều hòa theo phương ngang trùng với trục của lò xo với biên độ là:
Trả lời bởi giáo viên
Ta có: \(m{v_0} = (m + M)V \Rightarrow V = \dfrac{1}{{1 + \dfrac{M}{m}}}{v_0} = \dfrac{1}{{1 + \dfrac{{0,25}}{{0,15}}}}.3,2 = 1,2m/s\)
$V$: vận tốc của hệ hai vật $M+m$ ở vị trí cân bằng
Nếu sau va chạm cả hai vật dao động điều hòa thì tần số và biên độ dao động của con lắc lò xo:
\(\omega = \sqrt {\dfrac{k}{{m + M}}} ,A = \dfrac{V}{\omega }\)
Ta suy ra: \(A = \dfrac{V}{\omega } = \dfrac{{1,2}}{{\sqrt {\dfrac{k}{{m + M}}} }} = \dfrac{{1,2}}{{\sqrt {\dfrac{{80}}{{0,25 + 0,15}}} }} = 6\sqrt 2 {.10^{ - 2}}m = 6\sqrt 2 cm\)