Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng M = 250 g, lò xo có độ cứng k = 40 N/m đang đứng yên trên mặt phẳng ngang. Vật M có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng ngang. Người ta bắn vật có khối lượng m = 150 g với vận tốc 4 m/s theo phương ngang vào vật M. Sau va chạm hai vật gắn chặt vào nhau và dao động điều hòa với chiều dài quỹ đạo bằng
A. 15 cm.
B. 30 cm.
C. 7,5 cm.
D. 20 cm.
Hướng dẫn
Sau va chạm hai vật gắn chặt vào nhau nên là va chạm mềm
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có
\(mv=(m+M)v’\Rightarrow v’=\frac{mv}{m+M}=1,5m/s\)
Sau va chạm hai vật gắn chặt vào nhau và dao động điều hòa với chiều dài quỹ đạo bằng
\(v’=v_{max}=\omega A=\sqrt{\frac{k}{m+M}}A=1,5m/s\Rightarrow A=15(cm)\)