The Collectors

Con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 400 g được gắn vào lò xo có độ cứng k = 40 N/m. Từ vị trí cân bằng...

The Collectors

Moderator
Moderator
Câu hỏi: Con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 400 g được gắn vào lò xo có độ cứng k = 40 N/m. Từ vị trí cân bằng người ta kéo vật ra một đoạn 8 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động. Kể từ lúc thả, sau đúng $\dfrac{7\pi }{30}$ s thì đột nhiên giữ điểm chính giữa của lò xo. Biên độ dao động mới của con lắc là:
A. $6\sqrt{2}$ cm.
B. $2\sqrt{2}$ cm.
C. 6 cm.
D. $2\sqrt{7}$ cm.
image15.png

+ Chu kì dao động của con lắc $T=2\pi \sqrt{\dfrac{m}{k}}=\dfrac{\pi }{5}s\Rightarrow \omega =10$ rad/s.
+ Ban đầu vật ở vị trí biên dương, sau khoảng thời gian Δt tương ứng với góc quét $\Delta \varphi =\omega \Delta t=2\pi +\dfrac{\pi }{3}$, vật đi đến vị trí được biểu diễn như hình vẽ.
Tại vị trí này $\left\{ \begin{aligned}
& v=\dfrac{\sqrt{3}}{2}{{v}_{max}} \\
& x=\dfrac{1}{2}A \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {{E}_{d}}=\dfrac{3}{4}E \\
& {{E}_{t}}=\dfrac{1}{4}E \\
\end{aligned} \right.$

+ Ta giữ điểm chính giữa của lò xo lại thì động năng của vật không đổi, thế năng giảm một nửa đồng thời độ cứng của lò xo mới tăng gấp đôi:
Cơ năng lúc sau ${E}'=\dfrac{1}{2}2k{{{A}'}^{2}}=\dfrac{3}{4}E+\dfrac{1}{8}E=\dfrac{7}{8}\dfrac{1}{2}k{{A}^{2}}\Rightarrow {A}'=2\sqrt{7}$ cm.
Đáp án D.
 

Chuyên mục

Quảng cáo

Back
Top