Google
Câu hỏi: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động điều hòa. Hình bên là đồ thị mô tả sự phụ thuộc giữa độ lớn lực đàn hồi của lò xo $\left|F_{\text {đ }}\right|$ theo thời gian $t$.
Lấy $g=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ và $\pi^2 \simeq 10$. Chọn mốc thế năng khi lò xo không biến dạng, thế năng đàn hồi cực đại của con lắc là
A. $40 \mathrm{~mJ}$
B. $360 \mathrm{~mJ}$
C. $160 \mathrm{~mJ}$
D. $720 \mathrm{~mJ}$
A. $40 \mathrm{~mJ}$
B. $360 \mathrm{~mJ}$
C. $160 \mathrm{~mJ}$
D. $720 \mathrm{~mJ}$
Dời trục hoành lên 1ô ta xác định được $\dfrac{T}{2}=0,2 s \Rightarrow T=0,4 s \rightarrow \omega=\dfrac{2 \pi}{T}=5 \pi(\mathrm{rad} / \mathrm{s})$
$
\begin{aligned}
& \Delta l_0=\dfrac{g}{\omega^2}=\dfrac{\pi^2}{(5 \pi)^2}=0,04 m=4 \mathrm{~cm} \\
& \left\{\begin{array} { l }
{ F _ { \text { danmax } } = k ( A + \Delta l _ { 0 } ) } \\
{ F _ { \text { nenmax } } = k ( A - \Delta l _ { 0 } ) }
\end{array} \Rightarrow \left\{\begin{array} { l }
{ 6 = k ( A + 0 , 0 4 ) } \\
{ 2 = k ( A - 0 , 0 4 ) }
\end{array} \Rightarrow \left\{\begin{array}{l}
A=0,08 \mathrm{~m} \\
k=50 \mathrm{~N} / \mathrm{m}
\end{array}\right.\right.\right.
\end{aligned}
$
$
W_{\text {dhmax }}=\dfrac{1}{2} k\left(A+\Delta l_0\right)^2=\dfrac{1}{2} \cdot 50 \cdot(0,08+0,04)^2=0,36 \mathrm{~J}=360 \mathrm{~mJ}
$
$
\begin{aligned}
& \Delta l_0=\dfrac{g}{\omega^2}=\dfrac{\pi^2}{(5 \pi)^2}=0,04 m=4 \mathrm{~cm} \\
& \left\{\begin{array} { l }
{ F _ { \text { danmax } } = k ( A + \Delta l _ { 0 } ) } \\
{ F _ { \text { nenmax } } = k ( A - \Delta l _ { 0 } ) }
\end{array} \Rightarrow \left\{\begin{array} { l }
{ 6 = k ( A + 0 , 0 4 ) } \\
{ 2 = k ( A - 0 , 0 4 ) }
\end{array} \Rightarrow \left\{\begin{array}{l}
A=0,08 \mathrm{~m} \\
k=50 \mathrm{~N} / \mathrm{m}
\end{array}\right.\right.\right.
\end{aligned}
$
$
W_{\text {dhmax }}=\dfrac{1}{2} k\left(A+\Delta l_0\right)^2=\dfrac{1}{2} \cdot 50 \cdot(0,08+0,04)^2=0,36 \mathrm{~J}=360 \mathrm{~mJ}
$
Đáp án B.