Con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang với cơ năng là 0,2 J. Mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng. Lấy \(\pi ^2=10. \) Khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn là \(\sqrt 2\)N thì động năng bằng thế năng. Thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là 0,5 s. Khi động lượng của vật là 0,157 kg.m/s thì tốc độ của vật bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có: \( E = \frac{1}{2}k{A^2} = 0,2({\rm{J)}}\) (1)
Theo đề bài:
\(\begin{array}{l} \left| {{F_{dh}}} \right| = \left| {kx} \right| = \sqrt 2 \to {{\rm{W}}_d} = {{\rm{W}}_t} \Leftrightarrow \left| x \right| = \frac{A}{{\sqrt 2 }}\\ \Rightarrow {F_{dhmax}}\; = {\rm{ }}kA{\rm{ }} = {\rm{ }}2{\rm{ }}\left( N \right)(2)\;\; \end{array}\)
Từ (1), (2) \( \Rightarrow A = 20 \Leftrightarrow k = 10\)
Thời gian lò xo bị nén là:
\(\begin{array}{l} {t_n} = \frac{T}{2} = 0,{\rm{5 (s)}} \Rightarrow {\rm{T}} = {\rm{1 (s}}) \Rightarrow \omega = 2\pi \\ \Rightarrow m = \frac{k}{{{\omega ^2}}} = 0,25(kg)\\ \Rightarrow v = \frac{p}{m} = 0,628(m/s) = 62,8(m/s) \end{array}\)
