Câu hỏi:
2 năm trước

Một con lắc lò xo, vật M đang dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang, nhẵn với biên độ A1. Đúng lúc vật M đang ở vị trí biên thì một vật m có khối lượng bằng khối lượng vật M, chuyển động theo phương ngang với vận tốc v0 bằng vận tốc cực đại của vật M, đến va chạm với M. Biết va chạm giữa hai vật là đàn hồi xuyên tâm, sau va chạm vật M tiếp tục dao động điều hòa với biên độ A2. Hệ thức đúng là:

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: a

Cách 1:

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}{x_0} =  \pm {A_1},{v_0} = \omega {A_1}\\V = \frac{{2m{v_0}}}{{m + M}} = \omega {A_1}\end{array} \right. \to {A_2} = \sqrt {x_0^2 + \frac{{{V^2}}}{{{\omega ^2}}}}  = {A_1}\sqrt 2  \to \frac{{{A_1}}}{{{A_2}}} = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\)

Cách 2: Va chạm tuyệt đối đàn hồi và vì m=M nên m truyền toàn bộ động năng cho M

\(\frac{1}{2}kA_2^2 = \frac{1}{2}kA_1^2 + \frac{1}{2}mv_0^2 \to \frac{1}{2}kA_2^2 = \frac{1}{2}kA_1^2 + \frac{1}{2}kA_1^2 \to A_2^2 = 2A_1^2 \to \frac{{{A_1}}}{{{A_2}}} = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\)

Hướng dẫn giải:

+ Cách 1: Vận dụng các công thức trong va chạm đàn hồi của con lắc lò xo nằm ngang.

+ Cách 2: Sử dụng bảo toàn năng lượng

Câu hỏi khác