Câu hỏi:
2 năm trước
Một lò xo có độ cứng 100 N/m được đặt trên mặt phẳng ngang : một đầu gắn cố định với giá đỡ, đầu còn lại gắn với một quả cầu khối lượng 50g. Kéo quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng của nó một đoạn 5cm, rồi buông tay ra để nó chuyển động. Bỏ qua lực ma sát, lực cản không khí và khối lượng của lò xo. Vận tốc của quả cầu khi nó về tới vị trí cân bằng là:
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: b
Chọn vị trí cân bằng của hệ vật làm gốc tính thế năng đàn hồi.
+ Tại vị trí quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng 1 đoạn 5cm:
\({{\rm{W}}_1} = {{\rm{W}}_{dh1}} + {{\rm{W}}_{d1}} = \dfrac{1}{2}k.\Delta {l^2}\)
+ Tại vị trí cân bằng: \({{\rm{W}}_2} = {{\rm{W}}_{dh2}} + {{\rm{W}}_{d2}} = \dfrac{1}{2}m.{v^2}\)
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_1} = {{\rm{W}}_2} \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}k.\Delta {l^2} = \dfrac{1}{2}m.{v^2}\\ \Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{{k.\Delta {l^2}}}{m}} = \sqrt {\dfrac{{100.0,{{05}^2}}}{{0,05}}} = \sqrt 5 m/s\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:
\({\rm{W}} = {{\rm{W}}_{dh}} + {{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}k.\Delta {l^2} + \dfrac{1}{2}m{v^2}\)
