Một con lắc lò xo gồm một vật khối lượng m và lò xo có độ cứng là k, dao động điều hòa với tần số góc ω thì hệ thức đúng là: k = m\(\omega\)2: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang, chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng thì cơ năng của con lắc là 11,52 mJ và lực đàn hồi cực đại là 0,48 N. Khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp mà vật chịu tác dụng của lực đàn hồi có độ lớn bằng một nửa độ lớn cực đại là 0,1 s. Tốc độ trung bình lớn nhất của vật trong thời gian 0,2 s bằng
A. 41,57 cm/s
B. 33,94 cm/s
C. 48 cm/s
D. 72 cm/s
Hướng dẫn
Có cơ năng:
\(W=\frac{1}{2}K.A^2=11,52mJ\)
Lực đàn hồi max:
\(F_{dh_{max}}=K.A=0,48N\)
\(\Rightarrow A=4,8 cm\)
Khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp mà vật chịu tác dụng của lực đàn hồi có độ lớn bằng một nửa độ lớn cực đại là 0,1 s. chính là vật đi từ A/2 đến –A/2 hoặc ngược lại
\(\Rightarrow \frac{T}{6}=0,1\Rightarrow T=0,6s\)
Lại có 0,2 = T/3=T/6+T/6 ⇒ Để tốc độ lớn nhất thì vật đi từ \(A\sqrt{3}/2\) đến \(-A\sqrt{3}/2\) hoặc ngược lại
Tốc độ lớn nhất bằng: \(\frac{A\sqrt{3}}{0,2}=41,57cm/s\)