Tính chu kì và độ lớn lực đàn hồi tại thời điểm $t=\dfrac{\pi}{20}$

hoacathoa

New Member
Bài toán: Con lắc lò xo có khối lượng $m=\sqrt{2}$ kg dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Vận tốc vật có độ lớn cực đại là $0,6m/s$. Chọn thời điểm $t=0$ lúc vật qua vị trí $x_0=3\sqrt{2}$ cm và tại đó thế năng bằng động năng tính chu kì dao động của con lắc và độ lớn lực đàn hồi tại thời điểm $t=\dfrac{\pi}{20}$s
A. $T=0,628(s)$ và $F=3(N)$
B. $T=0,314(s)$ và $F=3(N)$
C. $T=0,314(s)$ và $F=6(N)$
D. $T=0,628(s)$ và $F=6(N)$
 
hoacathoa đã viết:
Bài Toán: Con lắc lò xo có khối lượng $m=\sqrt{2}$ kg dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Vận tốc vật có độ lớn cực đại là $0,6m/s$. Chọn thời điểm $t=0$ lúc vật qua vị trí $x_0=3\sqrt{2}$ cm và tại đó thế năng bằng động năng tính chu kì dao động của con lắc và độ lớn lực đàn hồi tại thời điểm $t=\dfrac{\pi}{20}$s
A: $T=0,628(s)$ và $F=3(N)$

B :$T=0,314(s)$ và $F=3(N)$
C :$T=0,314(s)$ và $F=6(N)$

D: $T=0,628(s)$ và $F=6(N)$

Bài Làm:


* Ta có : Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: $\dfrac{1}{2}k.A^2=\dfrac{1}{2}k.x^2+\dfrac{1}{2}m.v^2$

Mà tại vị trí có thế năng bằng động năng nên ta suy ra:$x=\dfrac{A}{\sqrt{2}}=3\sqrt{2}$ (cm) nên $A=6 (cm)$

*Mặt khác : ${v}_{max} =A. \omega$

Suy ra:

$\omega = 10 (rad/s)$ và $T=\dfrac{2\pi }{\omega }=\dfrac{\pi }{5}$ (s)

* Tại thời điểm $t=\dfrac{\pi}{20}$ s vật đã thực hiện được $\dfrac{1}{4}$ chu kì , nên li độ của vật tại thời điểm đó là:$x=\Delta l=3\sqrt{2} (cm)$
(Đều đúng cho cả 2 trường hợp vật chuyển động theo chiều âm và chiều dương của trục tọa độ)

Vậy độ lớn lực đàn hồi tại thời điểm đó là $F=k.\Delta l=3\sqrt{2}.{10}^{-2}.\sqrt{2}.100=6(N)$
 

Quảng cáo

Back
Top