by Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng M = 150 g, lò xo có độ cứng k đang đứng yên trên mặt phẳng ngang. Biết vật M có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng ngang. Con lắc đang ở vị trí cân bằng người ta bắn một vật m = 50 g theo phương ngang với vận tốc 4 m/s vào M . Lấy \(\pi\)2 = 10. Biết vật m va chạm đàn hồi xuyên tâm với vật M. Sau va chạm vật M dao động điều hòa với biên độ 2\(\pi\) cm và chu kỳ bằng
A. 0,2 s.
B. 0,1 s.
C. 0,05 s.
D. 0,4 s.
Hướng dẫn
Vật m va chạm đàn hồi xuyên tâm với vật M
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng và động năng ta có
\(mv_m=mv’_m+Mv_M\) (1)
\(\frac{1}{2}mv_m^2=\frac{1}{2}mv_m’^2+\frac{1}{2}Mv_M^2\) (2)
Từ (1) và (2) ta có \(\left\{\begin{matrix} v’_m=-2(m/s)\\ v_M= 2(m/s) \end{matrix}\right.\)
Chu kỳ dao động
\(T=\frac{2 \pi A}{v_M}=0,2(s)\)
