Biên độ của dao động $m_1$ sau khi bị tuột là?

Bài toán
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k và vật nặng có khối lượng $m_1$. Khi $m_1$ cân bằng ở O thì lò xo giãn nhẹ 10 cm. Đưa vật nặng $m_1$ tới vị trí lò xo giãn 20 cm rồi gắn thêm vào $m_1$ vật nặng có khối lượng $m_2=\dfrac{m_1}{4}$ thả nhẹ cho hệ chuyển động, lấy $g=10\dfrac{m}{s^2}$. Khi 2 vật về đến O thì $m_2$ tuột khỏi $m_1$. Biên độ của dao động $m_1$ sau khi bị tuột là?
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Cố gắng tập gõ latex em nhé! Dễ thôi mà!
 

Attachments

  • ĐỀ TÀI HƯỚNG DẪN H S CÁC GÕ LATEX(1).pdf
    1.4 MB · Đọc: 1
Đây mình chỉ làm tóm tắt nhé.
Khi kéo vật xuống 10 cm so với vị trí cân bằng và thêm vật $m_{2}$ có khối lượng là $0,25m_{1}$ thì ta đc $m_{0}$= $\dfrac{5m_{1}}{4}$ $\Rightarrow $ $A_{0}$ = 0,075 cm. Sau đó Khi đến vị trí O ta có x=$\dfrac{A_{0}}{3}$ $\Rightarrow $ v= $\dfrac{v_{0}\sqrt{8}}{3}$ . Khi vật đến O bị tuột mất $m_{2}$ nên O là vị trí cân bằng mới.
ADCT: $x^{2}$ + $\dfrac{v^{2}}{\omega ^{2}}$ = $A^{2}$ với v = $\dfrac{\sqrt{8}}{3}$ * $\dfrac{2}{\sqrt{5}}$ * $\sqrt{\dfrac{k}{m}}$ * 0,075
$\Rightarrow $ A=$\dfrac{\sqrt{32}}{\sqrt{45}}$ * 0,075 =$\sqrt{10}$:50 =0,0632
Bạn vẽ hình ra sẽ thấy trực quan hơn ^^
 
Last edited:
Khi vật 1+2 về tới O thì x=-2,5cm
$ \Rightarrow v=\omega \sqrt{A^2-x^2}=7,07\sqrt{\dfrac{k}{m_1+m_2}}$ đây chính là vận tốc $v_{max}$ của vật 1 vì khi vật 2 rớt tại đây thì vật 1 nhận O làm vtcb.
$ \Rightarrow A_1=\dfrac{v}{\omega _1}=v\sqrt{\dfrac{m_1}{k}}$
$ \Rightarrow A_1=7,07\sqrt{\dfrac{m_1}{m_1+m_2}}=6,32cm$
 
Last edited:
Khi kéo lò xo giãn 20 cm (tôi gọi điểm này là A) rồi treo thêm vật nặng $m_2$ rồi "thả nhẹ" cho hệ $\left(m_1,m_2\right)$ dao động thì ngay lúc thả ra hệ vật $\left(m_1,m_2\right)$ có vận tốc bằng không nên đây là vị trí biên của hệ $\left(m_1,m_2\right)$ trong quá trình dao động. Hệ vật $\left(m_1,m_2\right)$ sẽ chuyển động đi xuống và dao động quanh vị trí cân bằng mới $O^{'}$ nào đó và A là vị trí biên trên.

Vậy trong quá trình dao động dao động của hệ $\left(m_1,m_2\right)$ thì không bao giờ hệ về vị trí O được nên bài toán vô lý.
 
Khi kéo lò xo giãn 20 cm (tôi gọi điểm này là A) rồi treo thêm vật nặng $m_2$ rồi "thả nhẹ" cho hệ $\left(m_1,m_2\right)$ dao động thì ngay lúc thả ra hệ vật $\left(m_1,m_2\right)$ có vận tốc bằng không nên đây là vị trí biên của hệ $\left(m_1,m_2\right)$ trong quá trình dao động. Hệ vật $\left(m_1,m_2\right)$ sẽ chuyển động đi xuống và dao động quanh vị trí cân bằng mới $O^{'}$ nào đó và A là vị trí biên trên.
Vậy trong quá trình dao động dao động của hệ $\left(m_1,m_2\right)$ thì không bao giờ hệ về vị trí O được nên bài toán vô lý.
Khi thả là vị trí biên dưới chứ em? Coi như vật nặng $m_1+m_2$. Vị trí cân bằng mới do 2 vật nặng gây ra cách vtcb cũ xuống dưới 2,5cm thôi mà! Vì $m_1+m_2=1,25m_1$ nên nếu chỉ có $m_1$ thì độ giãn là 10, có thêm $m_2=0,25m_1$ gắn vào thì độ giãn chỉ là 12,5cm. Trong khi ta kéo lò xo giãn 20cm do vậy biên độ là 20-12,5=7,5cm. Oki?
 
IMG_20150813_181051.jpg
Hệ vật $m_1+m_2$ dao động quanh O', vật $m_1$ dao động quanh O
 
Last edited:

Quảng cáo

Back
Top