Tốc độ của m khi nó dời bàn tay là:

cuongk46t1

New Member
Bài toán
Một lò xo nhẹ có độ cứng $k = 100N/m $ đầu trên cố định, đầu dưới treo quả cầu có m = 1kg sao cho vật có thể dao động không ma sát theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo. Lúc đầu dùng tay đỡ m để lò xo không biến dạng . Sau đó cho bàn tay chuyển động thẳng đứng hướng xuống dưới nhanh dần đều với gia tốc $2m/s^{2}$ . Bỏ qua mọi ma sát lấy gia tốc trọng trường $g=10m/s^{2}$. Tốc độ của m khi nó dời bàn tay là:
A. 0,18m/s
B. 0,8
C. 0,28
D. 0,56
 
Bài toán
Một lò xo nhẹ có độ cứng $k = 100N/m $ đầu trên cố định, đầu dưới treo quả cầu có m = 1kg sao cho vật có thể dao động không ma sát theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo. Lúc đầu dùng tay đỡ m để lò xo không biến dạng . Sau đó cho bàn tay chuyển động thẳng đứng hướng xuống dưới nhanh dần đều với gia tốc $2m/s^{2}$ . Bỏ qua mọi ma sát lấy gia tốc trọng trường $g=10m/s^{2}$. Tốc độ của m khi nó dời bàn tay là:
A. 0,18m/s
B. 0,8
C. 0,28
D. 0,56

Vị trí lò xo không biến dạng
$$ x=\Delta_{l_0}=0,1(m)$$
Vị trí vật dời khỏi bàn tay khi vật có gia tốc là $2m/s^2$
$$x_{2}=\dfrac{a}{\omega^2}=0,02(m)$$
Khi đó vật đi được quãng đường
$$S=\Delta_{l_0}-x_{2}=0,08(m)$$
Tốc độ của vật khi đó
$$v=\sqrt{2aS}=0,4\sqrt{2}(m/s)$$
Đáp án D
 
Bài toán
Một lò xo nhẹ có độ cứng $k = 100N/m $ đầu trên cố định, đầu dưới treo quả cầu có m = 1kg sao cho vật có thể dao động không ma sát theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo. Lúc đầu dùng tay đỡ m để lò xo không biến dạng . Sau đó cho bàn tay chuyển động thẳng đứng hướng xuống dưới nhanh dần đều với gia tốc $2m/s^{2}$ . Bỏ qua mọi ma sát lấy gia tốc trọng trường $g=10m/s^{2}$. Tốc độ của m khi nó dời bàn tay là:
A. 0,18m/s
B. 0,8
C. 0,28
D. 0,56
Đề moon phải không? Đáp án anh Đạt sai nhá :))
 
Sao sử dụng được công thức này khi gia tốc này ko phải do dao động điều hòa. sử dụng được khi ma=mx''=-kx thôi chứ nhỉ
Có thể giải thích như sau, áp dụng định luật $II$ Niu-tơn cho vật $m$
$$F_{đh}+F_{21}=ma$$
Khi rơi tay thì $F_{21}=0$, suy ra:
$$kx=ma$$
$$x=\dfrac{ma}{k}=\dfrac{a}{\omega^2}$$
P/s: Khi vật rời tay thì là dđđh rồi còn gì.
 
Có thể giải thích như sau, áp dụng định luật $II$ Niu-tơn cho vật $m$
$$F_{đh}+F_{21}=ma$$
Khi rơi tay thì $F_{21}=0$, suy ra:
$$kx=ma$$
$$x=\dfrac{ma}{k}=\dfrac{a}{\omega^2}$$
P/s: Khi vật rời tay thì là dđđh rồi còn gì.
Nhưng lúc đấy chắc j là gia tốc a nữa. mà là gia tốc a1 thì sao??? sao mà bảo toàn được lực
 
Nhưng lúc đấy chắc j là gia tốc a nữa. mà là gia tốc a1 thì sao??? sao mà bảo toàn được lực
Bình thường vật chịu tác dụng của lực đàn hồi và trọng lực , có thêm bàn tay thì trọng lực triệt tiêu, vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi thôi. Vậy từ lúc bắt đầu chuyển động đến khi rời bàn tay vật có gia tốc a của bàn tay mà kx=ma. từ đó tính ra x
 
Bài toán
Một lò xo nhẹ có độ cứng $k = 100 \ \text{N}/\text{m} $ đầu trên cố định, đầu dưới treo quả cầu có m = 1kg sao cho vật có thể dao động không ma sát theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo. Lúc đầu dùng tay đỡ m để lò xo không biến dạng . Sau đó cho bàn tay chuyển động thẳng đứng hướng xuống dưới nhanh dần đều với gia tốc $2 \ \left(\text{m}/\text{s}^{2}\right)$ . Bỏ qua mọi ma sát lấy gia tốc trọng trường $g=10 \ \left(\text{m}/\text{s}^{2}\right)$. Tốc độ của m khi nó dời bàn tay là:
A. 0,18m/s
B. 0,8
C. 0,28
D. 0,56

Đọc các lời giải bên trên thấy chưa đúng. Dù là ra kết quả giống nhau nhưng con đường đi là chưa đúng nên tôi nghĩ đây chưa là lời giải đúng.

Cơ hệ là một con lắc lò xo nhưng suốt quá trình chuyển động từ trạng thái đầu đến thời điểm ta cần tính vận tốc thì vật nặng và tay chuyển động cùng nhau với cùng một gia tốc, chuyển động ấy là chuyển động nhanh dần đều, chưa có dao động hay gì gì cả thì tại sao lại tính toán các đại lượng liên quan đến dao động điều hòa?

Tôi đưa ra lời giải như sau:
..............................................
kkll.png

Khảo sát vật ở thời điểm trước khi vật rời tay, theo định luật II Newton thì $$\vec{P}+\vec{N}+\vec{F_{\text{đh}}}=m\vec{a}$$ với $\vec{N}$ là áp lực mà tay tác dụng vào vật.

Chiếu lên chiều chuyển động, ta có $$P-N-F_{\text{đh}}=ma\Rightarrow N=P-F_{\text{đh}}-ma=mg-k.S-ma$$ với $S$ là độ biến dạng của lò xo, cũng chính là quảng đường vật đi từ lúc bắt đầu đến thời điểm khảo sát.

Tại thời điểm vật rời tay thì $$N=0\Leftrightarrow mg-k.S-ma=0\Leftrightarrow S=\dfrac{mg-ma}{k}=\dfrac{1.10-1.2}{100}=0,08 \left(m\right)$$ Trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, ta có $$v^2-v_0^2=2aS\Rightarrow v=\sqrt{2aS}=\sqrt{2.2.0,08}\approx 0,5657 \ \left(\text{m}/\text{s}\right)$$ Có em hỏi thêm về thời gian từ lúc bắt đầu đến lúc vật rời tay thì $$v=at\Rightarrow t=\dfrac{v}{a}=\dfrac{0,5657}{2}\approx 0,28 \left(s\right)$$
...................................
Sau khi vật rời tay mới bắt đầu quá trình dao động điều hòa. Khi đó thì người ta sẽ quan tâm tới biên độ dao động của vật. Hãy tính biên độ ấy. Đây mới là câu hỏi liên qua tới dao động điều hòa.
 
Last edited:

Quảng cáo

Back
Top