by Một con lắc lò xo treo thẳng đứng vật nặng khối lượng 1kg. Từ vị trí cân bằng nâng vật lên vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ để vật dao động điều hoà. Lấy g = 10m/s2 . Gọi T là chu kỳ dao động của vật. Tìm thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí lực đàn hồi có độ lớn 5N đến vị trí lực đàn hồi có độ lớn 15N:
A. \(\frac{2T}{3}\)
B. \(\frac{T}{3}\)
C. \(\frac{T}{4}\)
D. \(\frac{T}{6}\)
Hướng dẫn
Tại VTCB ta có:
\(mg = k\Delta l \Rightarrow k.\Delta l = 10 N\)
Từ vị trí cân bằng nâng vật lên vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ để vật dao động điều hoà
\(\Rightarrow A = \Delta l\)
Lại có: \(F_{dh} = k(\Delta l + x)\)
\(F_{dh} = 5 N \Leftrightarrow \Delta l + x = \frac{A}{2}\Rightarrow x = -\frac{A}{2}\)
\(\Rightarrow F_{dh} = 15 N \Leftrightarrow \Delta l + x = \frac{3A}{2}\Rightarrow x = \frac{A}{2}\)
=> Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí lực đàn hồi có độ lớn 5N đến vị trí lực đàn hồi có độ lớn 15N là khoảng thời gian vật đi từ vị trí \(- \frac{A}{2}\Rightarrow \frac{A}{2}\) theo chiều dương
=>t = T/6
