by Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,02 kg và lò xo có độ cứng 1 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,1. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị nén 10 cm rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy g = 10 m/s2 . Tốc độ lớn nhất vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động là
A. \(40\sqrt{3} (m/s)\)
B. \(20\sqrt{3} (m/s)\)
C. \(10\sqrt{3} (m/s)\)
D. \(40\sqrt{2} (m/s)\)
Hướng dẫn
Chọn gốc tọa độ là vị trí vật khi lò xo có độ dài tự nhiên. Tốc độ lớn nhất vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động khi vật qua vị trí lực đàn hồi cân bằng lực ma sát lần đầu tiên: \(k_x = F_{ms} = \mu mg\)
\(x = \frac{\mu mg}{k } = 0,02 m = 2 cm\)
\(v_{max}=\sqrt{\frac{k}{m}}(A-x) \Rightarrow v_{max}=0,4\sqrt{2}m/s = 40\sqrt{2}cm/s\)⇒ Chọn D
