Một con lắc lò xo được treo vào một điểm cố định. Giữ vật ở vị trí lò xo dãn 8 cm rồi
Một con lắc lò xo được treo vào một điểm cố định. Giữ vật ở vị trí lò xo dãn 8 cm rồi truyền cho vật vận tốc \(15\pi \)cm/s hướng về vị trí cân bằng, vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kỳ 0,4 s. Trong một chu kỳ dao động, khoảng thời gian mà độ lớn lực đàn hồi của lò xo không nhỏ hơn \(\dfrac{3}{5}\) lần độ lớn lực kéo về gần giá trị nào nhất sau đây?
Đáp án đúng là: D
Sử dụng lý thuyết về lực đàn hồi và lực kéo về.
Ta có: \(T = 0,4s \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\omega = 5\pi \left( {rad/s} \right)\\\Delta {\ell _o} = \dfrac{g}{{{\omega ^2}}} = 4\left( {cm} \right)\end{array} \right.\)
Theo đề bài, tại thời điểm ban đầu, giữ vật tại vị trí lò xo dãn 8 cm nên \(\left| x \right| = 4\left( {cm} \right)\)
\( \Rightarrow A = \sqrt {{x^2} + {{\left( {\dfrac{v}{\omega }} \right)}^2}} = \sqrt {{4^2} + {{\left( {\dfrac{{15\pi }}{{20\pi }}} \right)}^2}} = 5\left( {cm} \right)\)
Chọn chiều dương hướng xuống, độ lớn lực đàn hồi không nhỏ hơn \(\dfrac{3}{5}\) lần độ lớn của lực kéo về thì \({F_{dh}} \ge \dfrac{3}{5}{F_{kv}} \Leftrightarrow \left| {\Delta {\ell _0} + x} \right| \ge 0,6\left| x \right| \Rightarrow {\left( {4 + x} \right)^2} \ge 0,36{x^2}\)
\( \Rightarrow - 2,5 \le x \le 5\)(*)
Trong một chu kì, khoảng thời gian thỏa mãn (*) là:
\(\Delta t = \dfrac{2}{3}T = \dfrac{2}{3}.0,4 = \dfrac{4}{{15}}s \approx 0,267\left( s \right)\)
Hỗ trợ - Hướng dẫn
![](/themes/images/call.png)
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com