Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật M có khối lượng 500 g dao động điều hòa với biên độ 8 cm. Khi M qua vị trí cân bằng người ta thả nhẹ vật m có khối lượng 300 g lên M (m dính chặt ngay vào M), sau đó hệ m và M dao động với biên độ
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai.PNG)
Do khi M qua vị trí cân bằng thì thả vật m dính lên nên để tìm biên độ của hệ M và m thì ta tìm vận tốc ngay sau khi thả của hệ. Từ đó ta tìm được biên độ của hệ. Cụ thể:
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng (va chạm mềm), ta có:
\(\begin{array}{l} {\rm{M}}{{\rm{v}}_{{\rm{max}}}} = \left( {{\rm{m}} + {\rm{M}}} \right){\rm{ v}}{{\rm{'}}_{{\rm{max}}}}\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} {\rm{M\omega A}} = \left( {{\rm{m}} + {\rm{M}}} \right){\rm{ \omega 'A'}}\\ {\rm{\omega }} = \sqrt {\frac{{\rm{k}}}{{\rm{M}}}} \\ {{\rm{\omega }}^{\rm{'}}} = \sqrt {\frac{{\rm{k}}}{{{\rm{M}} + {\rm{m}}}}} \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow {\rm{M}}\sqrt {\frac{{\rm{k}}}{{\rm{M}}}} {\rm{A}} = \left( {{\rm{m}} + {\rm{M}}} \right) \sqrt {\frac{{\rm{k}}}{{{\rm{m}} + {\rm{M}}}}} {\rm{A'}}\\ \Leftrightarrow {\rm{A'}} = {\rm{A}}\sqrt {\frac{{\rm{M}}}{{{\rm{m}} + {\rm{M}}}}} = {\rm{2}}\sqrt {{\rm{10}}} {\rm{ cm}}. \end{array}\)
Chọn đáp án D
