by Con lắc gồm vật nhỏ có khối lượng m = 250 g và lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m đang dao động điều hoà. Chọn gốc thời gian t = 0 khi vật nhỏ qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Trong khoảng thời gian $\frac{\pi }{20}$ (s) đầu tiên kể từ t = 0, vật đi được quãng đường 4 cm. Vận tốc của vật tại thời điểm $\frac{\pi }{15}$ (s) là
A. v = $20\sqrt{3}$ cm/s.
B. v = $-20\sqrt{3}$ cm/s.
C. v = 40 cm/s.
D. v = − 20 cm/s.
Hướng dẫn
$T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}=\frac{\pi }{10}s$
Kể từ t = 0: x= O(+), sau $\frac{\pi }{20}s=\frac{T}{2}$ vật đi được 2A = 4 cm → A = 2 cm.
Sau $\frac{\pi }{15}s=\frac{2T}{3}=\frac{T}{4}+\frac{T}{4}+\frac{T}{6}$, vật thực hiện diễn biến dao động như sau:
Vậy tại thời điểm $\frac{\pi }{15}$ s, vật có $\text{x}=-\frac{A\sqrt{3}}{2}(-)$ → $v=-\frac{{{v}_{\max }}}{2}=-20$ cm/s.
