Một lò xo có độ cứng \(100{\rm{ }}N/m\) được treo thẳng đứng vào một điểm cố định, đầu dưới gắn với vật có khối lượng \(1{\rm{ }}kg\). Vật được đặt trên một giá đỡ D. Ban đầu giá đỡ D đứng yên và lò xo giãn \(1cm\). Cho D chuyển động nhanh dần đều thẳng đứng xuống dưới với gia tốc \(1m/{s^2}\). Bỏ qua mọi ma sát và sức cản. Lấy \(g = 10{\rm{ }}m/{s^2}\). Quãng đường mà giá đỡ đi được kể từ khi bắt đầu chuyển động đến thời điểm vật rời khỏi giá đỡ và tốc độ của vật khi đó là:
Trả lời bởi giáo viên
Khi có giá đỡ: \({\overrightarrow F _{đh}} + \overrightarrow P + \overrightarrow N = m\overrightarrow a \)
Khi giá đỡ đứng yên: Lò xo dãn một đoạn $1 cm$
Khi rời giá đỡ: \({\overrightarrow F _{đh}} + \overrightarrow P = m\overrightarrow a \Rightarrow P - {F_{đh}} = ma \Rightarrow mg - k\Delta {l_2} = ma \Rightarrow \Delta {l_2} = \frac{{m\left( {g - a} \right)}}{k} = \frac{{1\left( {10 - 1} \right)}}{{100}} = 0,09m = 9cm\)
Khi rời giá đỡ, lò xo giãn $9 cm$
=> Quãng đường giá đỡ đi được là $s = 8cm$
Vận tốc của vật khi rời giá đỡ là: \(v = \sqrt {2as} = 40\,cm/s\)