by Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 40 g và lò xo có độ cứng 2 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. Lấy g = 10 $m/s^2$. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị dãn 20 cm rồi buông nhẹ. Kể từ lúc đầu cho đến thời điểm tốc độ của vật bắt đầu giảm, cơ năng của con lắc lò xo đã giảm một lượng
A. 3,6 mJ
B. 40 mJ.
C. 7,2 mJ.
D. 8 mJ.
Hướng dẫn
Vị trí lò xo đạt vận tốc cực đại: $\text{W}={{F}_{ms}}\Rightarrow k.x=\mu mg\Rightarrow x=\frac{\mu mg}{k}=\frac{0,1.0,04.10}{2}=0,02(m)=2(cm)$
Biên độ của vật lúc này là: $A’=A-x=18(cm)$
Kể từ lúc đầu cho đến thời điểm tốc độ của vật bắt đầu giảm, cơ năng của con lắc lò xo đã giảm một lượng đúng bằng công của lực ma sát trong quãng đường đó:
$\Delta \text{W}={{F}_{m\text{s}}}.S=\mu mg.A’=7,2mJ$
