Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Độ cứng của lò xo là 16,2 N/m, mốc thế năng ở vị trí cân bằng, vật nhỏ của con lắc có động năng cực đại là 5 J. Ở thời điểm vật nhỏ có động năng bằng thế năng thì lực kéo về tác dụng lên nó có độ lớn bằng

Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Độ cứng của lò xo là 16,2 N/m, mốc thế năng ở vị trí cân bằng, vật nhỏ của con lắc có động năng cực đại là 5 J. Ở thời điểm vật nhỏ có động năng bằng thế năng thì lực kéo về tác dụng lên nó có độ lớn bằng

A. 7,2 N

B. 12 N .

C. 9 N.

D. 8,1 N.

Hướng dẫn

Áp dụng định uật bảo toàn cơ năng ta có \(\frac{{k.{A^2}}}{2} = \frac{{mv_{\max }^2}}{2} = 5J \Rightarrow A = \sqrt {\frac{{2.5}}{k}} = \sqrt {\frac{{10}}{{16,2}}} \,\left( m \right)\)
Vị trí mà động năng bằng thế năng là \(x = \frac{A}{{\sqrt 2 }} = \frac{{\sqrt {\frac{{10}}{{16,2}}} }}{{\sqrt 2 }} = \frac{5}{9}m\)
Khi đó lực kéo về có độ lớn là \(F = k\left| x \right| = 16,2.\frac{5}{9} = 9N\)