Một lò xo độ cứng \(k = 50{\rm{ }}N/m\), một đầu cố định, đầu còn lại treo vật nặng khối lượng \(m = 100g\). Điểm treo lò xo chịu được lực tối đa không quá \(4N\). Lấy \(g = 10m/{s^2}\). Để hệ thống không bị rơi thì vật nặng dao động theo phương thẳng đứng với biên độ không quá:
Trả lời bởi giáo viên
+ Tần số góc: \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = 10\sqrt 5 \left( {rad/s} \right)\)
+ Độ giãn của lò xo ở VTCB: \(\Delta {l_0} = \frac{{mg}}{k} = 0,02m\)
+ Điểm treo của con lắc chịu được lực tối đa không quá \(4N \to {F_{dhmax}} \le {\rm{ }}4N\)
\( \Leftrightarrow k\left( {\Delta {l_0} + A} \right) \le 4 \Rightarrow A \le \frac{{4 - k\Delta {l_0}}}{k} = \frac{{4 - 50.0,02}}{{50}} = 0,06m = 6cm\)
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng biểu thức tính tần số góc của con lắc lò xo: \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} \)
+ Sử dụng biểu thức tính độ dãn của lò xo treo thẳng đứng: \(\Delta l = \frac{{mg}}{k}\)
+ Vận dụng biểu thức tính lực đàn hồi: \({F_{dh}} = kA\)