Một con lắc lò xo treo thẳng đứng lò xo có độ cứng 100N/m, vật dao động có khối lượng 100g, lấy gia tốc trọng trường g=π2=10m/s2. Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống một đoạn 1cm rồi truyền cho vật vận tốc đầu 10√3πcm/s hướng thẳng đứng thì vật dao động điều hòa. Thời gian lò xo bị nén trong một chu kỳ là:
Trả lời bởi giáo viên
Ta có:
+ Tần số góc của dao động: ω=√km=√1000,1=10π(rad/s)
+ Biên độ dao động: A2=x2+v2ω2=12+(10π√310π)2→A=2cm
Độ dãn của lò xo tại VTCB: Δl=mgk=0,1.10100=0,01=1cm
Chọn chiều dương hướng xuống, ta có:
=> Thời gian lò xo bị nén trong 1 chu kì là: t=2T6=T3=2πω3=115s
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng biểu thức tính tần số góc của dao động: ω=√km
+ Sử dụng hệ thức độc lập A-x-v: A2=x2+v2ω2
+ Áp dụng biểu thức tính độ dãn tại VTCB của lò xo treo thẳng đứng: Δl=mgk
+ Sử dụng trục thời gian suy ra từ vòng tròn