Câu hỏi: Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng N/m một đầu được gắn với hòn bi nhỏ có khối lượng g. Khi vật đang ở vị trí cân bằng, tại thời điểm người ta thả cho con lắc rơi tự do sao cho trục lò xo luôn nằm theo phương thẳng đứng và vật nặng ở phía dưới lò xo. Đến thời điểm s thì điểm chính giữa của lò xo đột ngột bị giữ lại cố định. Lấy m/s2, . Bỏ qua ma sát, lực cản. Động năng của hòn bi tại thời điểm s là
A. 10 mJ.
B. 20 mJ.
C. 30 mJ.
D. 40 mJ.
A. 10 mJ.
B. 20 mJ.
C. 30 mJ.
D. 40 mJ.
Ban đầu lò xo giãn một đoạn , sau khoảng thời gian thả rơi lò xo và vật → lò xo co về trạng thái không biến dạng. Khi ta giữ cố định điểm chính giữa của lò xo, con lắc sẽ dao động quanh vị trí cân bằng mới.
+ Khi giữ cố định điểm chính giữa của lò xo, phần lò xo tham gia vào dao động có độ cứng
N/m.
→ Tần số góc của dao động rad/s → s.
→ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng mới cm.
+ Vận tốc của con lắc tại thời điểm t1 là m/s.
→ Biên độ dao động của con lắc cm.
+ Ta chú ý rằng tại thời điểm t1 vật ở vị trí có li độ cm → sau khoảng thời gian s vật đi vị trí có li độ → cm/s
Wđ= 0,01J
+ Khi giữ cố định điểm chính giữa của lò xo, phần lò xo tham gia vào dao động có độ cứng
→ Tần số góc của dao động
→ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng mới
+ Vận tốc của con lắc tại thời điểm t1 là
→ Biên độ dao động của con lắc
+ Ta chú ý rằng tại thời điểm t1 vật ở vị trí có li độ
Đáp án A.