Một con lắc lò xo nằm ngang, vật có khối lượng $m = 100 g$ chuyển...

The Knowledge · 23/3/22

Câu hỏi: Một con lắc lò xo nằm ngang, vật có khối lượng

m = 100 g

chuyển động không ma sát dọc theo trục của một lò xo cứng

k = 25 N / m

. Khi vật đang đứng yên tại vị trí lò xo không biến dạng thì bắt đầu tác dụng lực

\vec{F}

có hướng và độ lớn không thay đổi, bằng

1 N

lên vật như hình vẽ. Sau khoảng thời gian

Δ t

thì ngừng tác dụng lực. Biết rằng sau đó vật dao động với tộc độ cực đại bằng

20 \sqrt{30} cm / s

. Nếu tăng gấp đôi thời gian tác dụng lực thì vận tốc cực đại sau khi ngừng tác dụng lực là
A.

40 \sqrt{15} cm / s

.
B.

60 \sqrt{10} cm / s

.
C.

40 \sqrt{30} cm / s

D.

20 \sqrt{30}

cm/s

ω = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{25}{0, 1}} \approx 5 π

(rad/s) và

A = \frac{F}{k} = \frac{1}{25} = 0, 04 m

x = A + A \cos (ω t + π) = 0, 04 - 0, 04 \cos (5 π t)

\frac{1}{2} m v_{max}^{2} = F | x | \Rightarrow \frac{1}{2} .0, 1. {(0, 2 \sqrt{30})}^{2} = 0, 04 - 0, 04 \cos (5 π t) \Rightarrow \cos (5 π t) = - \frac{1}{2} \to \cos (10 π t) = - \frac{1}{2}

Vậy nếu tăng gấp đôi thời gian tác dụng lực thì vận tốc cực đại vẫn là

20 \sqrt{30}

cm/s.

Đáp án D.

Một con lắc lò xo nằm ngang, vật có khối lượng m=100g chuyển...