by Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng M = 400 g, lò xo có độ cứng k = 40 N/m đang dao động điều hòa trên mặt phẳng ngang với biên độ 6 cm. Biết vật M có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng ngang. Khi vật M ở vị trí lò xo có chiều dài lớn nhất, người ta bắn một vật m = 100 g theo phương ngang với vận tốc 2 m/s vào M. Biết vật m va chạm đàn hồi xuyên tâm với vật M. Sau va chạm vật M tiếp tục dao động điều hò
A. Tốc độ cực đại của vật M sau va chạm bằng
A. 1,2 m/s.
B. 60 cm/s.
C. 80 cm/s.
D. 1 m/s.
Hướng dẫn
Khi vật M ở vị trí lò xo có chiều dài lớn nhất thì M đứng yên
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 \(\Rightarrow v_M=0,8(m/s)\)
Tốc độ cực đại của vật M sau va chạm bằng
\(A=\sqrt{x^2+\frac{v_M^2}{\omega ^2}}=10(cm)\Rightarrow v_{Mmax}=\omega A=100(cm/s)\)
