Tốc độ cực đại sau khi lực F ngừng tác dụng

kyubi0310 đã viết:

Bài toán
Một con lắc lò xò đặt nằm ngang gồm lò xo độ cứng $k=50 \ \text{N}/\text{m}$ và vật nặng khối lượng $m=200 \ \text{g}$. Khi vật ở vị trí cân bằng thì tác dụng một lực F có giá trị không đổi dọc theo trục lò xo và có độ lớn 2N trong khoảng thời gian 0,1 s. Xác định tốc độ cực đại sau khi lực F ngừng tác dụng?

Click để xem thêm...

Lời giải
Giả sử $F$ duy trì trên dao động $\Rightarrow$ con lắc dao động điều hòa với $A=\dfrac{F}{k}=4cm$, chu kỳ $T=0,4s$
Vật khi buông tay lúc $t=\dfrac{T}{4} \Rightarrow$ tại vị trí CB $\Rightarrow v = A.\omega = 4.5\pi =20\pi \ \left(\text{cm}/\text{s}\right)$
Khi ngưng lực $\Rightarrow$ VTCB thay đổi $\Rightarrow A^2=4^2+\dfrac{v^{2}}{\omega ^{2}}\Rightarrow A=4\sqrt{2}cm$
$\Rightarrow v_{max}=20\pi \sqrt{2} \ \left(\text{cm}/\text{s}\right)$