Cho cơ hệ như hình vẽ, lò xo có khối lượng không đáng kể. Biết độ cứng của lò xo k = 100N/m độ cao h = 40cm và g = 10m/s2. Tại vị trí A thả nhẹ vật có khối lượng m = 2kg để vật đến va chạm với điểm B của lò xo. Bỏ qua mọi ma sát. Độ nén cực đại của lò xo bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Chọn gốc thế năng tại mặt đất
+ Cơ năng tại A: \( {{\rm{W}}_A} = {{\rm{W}}_{tA}} = mgh\)
+ Khi vật va chạm lò xo để lò xo nén cực đại thì vận tốc tại vị trí đó bằng 0
+ Cơ năng tại vị trí cực đại của lò xo: \( {{\rm{W}}_B} = {{\rm{W}}_{tdhB}} = \frac{1}{2}k{x^2}\)
+ Áp dụng ĐLBT Cơ năng. Độ nén cực đại của lò xo:
\( {{\rm{W}}_B} = {{\rm{W}}_A} \Leftrightarrow mgh = \frac{1}{2}k{x^2} \to x = \sqrt {\frac{{2mgh}}{k}} = \sqrt {\frac{{2.2.10.0,4}}{{100}}} = 0,4m = 40cm\)