Khảo sát thực nghiệm một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng \(216g\) và lò xo có độ

Câu hỏi số 373785:

Vận dụng

Khảo sát thực nghiệm một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng \(216g\) và lò xo có độ cứng \(k\), dao động dưới tác dụng của ngoại lực \(\text{F = }{{\text{F}}_{\text{0}}}\text{cos2 }\!\!\pi\!\!\text{ ft}\), với \({{F}_{0}}\) không đổi và \(f\) thay đổi được. Kết quả khảo sát ta được đường biểu diễn biên độ \(A\) của con lắc theo tần số \(f\) có đồ thị như hình vẽ. Giá trị của \(k\) gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 13,64 N/m

B. 12,35 N/m

C. 15,64 N/m

D. 16,71 N/m

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:373785

Phương pháp giải

Tần số dao động của con lắc: \(f=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{k}{m}}\)

Hiện tượng cộng hưởng cơ: Biên độ của dao động cưỡng bức đạt cực đại khi tần số của ngoại lực bằng tần số riêng.

Giải chi tiết

Từ đồ thị ta thấy biên độ dao động của con lắc lớn nhất khi tần số của ngoại lực bằng 1,275 Hz.

Khi đó xảy ra hiện tượng cộng hưởng, tần số của ngoại lực bằng tần số đao dộng riêng của con lắc.

Vậy tần số riêng của con lắc là:

\(\begin{array}{l}
f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{m}} = 1,275 \Rightarrow \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{{0,216}}} = 1,275\\
\Rightarrow k = 13,86{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {N/m} \right)
\end{array}\)

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.