Một con lắc lò xo có độ cứng 100 N/m treo thẳng đứng, đầu dưới gắn vật nhỏ khối lượng 250 g. Kích thích để vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 4 cm. Khi vật ở dưới vị trí cân bằng đoạn 2 cm thì điểm treo vật đi lên nhanh dần đều với gia tốc 4 $m/s^2$. Lấy g = 10 $m/s^2$. Biên độ dao động của vật sau đó là

Một con lắc lò xo có độ cứng 100 N/m treo thẳng đứng, đầu dưới gắn vật nhỏ khối lượng 250 g. Kích thích để vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 4 cm. Khi vật ở dưới vị trí cân bằng đoạn 2 cm thì điểm treo vật đi lên nhanh dần đều với gia tốc 4 $m/s^2$. Lấy g = 10 $m/s^2$. Biên độ dao động của vật sau đó là

A. 3 cm

B. 5 cm

C. 3,6 cm

D. 4,6 cm

Hướng dẫn

Thời điểm điểm treo chuyển động nhanh dần đều lên thì vận tốc của vật có độ lớn:
$\left| v \right|=\omega \sqrt{{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}=20\sqrt{{{4}^{2}}-{{2}^{2}}}=40\sqrt{3}$ cm/s
Khi điểm treo đi lên nhanh dần đều thì biên độ lệch xuống đoạn $OO\text{ }=\frac{ma}{k}$ = 0,01m = 1cm.
+ Li độ của vật so với vị trí cân bằng mới O’ khi đó là: |x’| = |x| – O’O = 1cm.
Độ lớn vân tốc |v’| = |v| = $40\sqrt{3}$ cm/s
→ Biên mới: $A’=\sqrt{x{{‘}^{2}}+{{\left( \frac{v}{\omega } \right)}^{2}}}=\sqrt{13}\approx 3,6cm$