by Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát có k = 1,6 N/m và m = 0,1 kg. Ban đầu giữ vật m tại vị trí mà lò xo bị nén 6 cm. Cũng tại vị trí cân bằng đặt một vật M = 0,2 kg đứng yên. Buông nhẹ lò xo để vật m chuyển động và va chạm mềm với vật M. Sau va chạm hệ vật dao động điều hòa với tốc độ cực đại
A. 24 cm/s
B. 4 cm/s
C. 6 cm/s
D. 8 cm/s
Hướng dẫn
Bài toán va chạm mềm nên có thể phải sử dụng định luật bảo toàn động lượng. Vận tốc của vật m khi chuyển động tới vị trí cân bằng:
\(v = v_{max}= A\omega = 6.\sqrt{\frac{1,6}{0,1}} = 24 cm/s\)
Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:
\(\overrightarrow{p} = \overrightarrow{p’} \Rightarrow mv = (m + M)v’ \Rightarrow v’ = \frac{m}{m + M}v = \frac{0,1}{0,1+ 0,2}.24 = 8 cm/s\)
