Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng m=200g và lò xo có độ cứng k, đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống dưới. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi theo thời gian được cho như hình vẽ. Biết \(F_1+ 3F_2 + 6F_ 3= 0 \). Lấy \(g = 10 m/s^2\). Tỉ số thời gian lò xo giãn với thời gian lò xo nén trong một chu kì gần giá trị nào nhất sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTừ đồ thị ta thấy:
Lực đàn hồi tại thời điểm ban đầu: \(F=F_1=−k(Δl_0+x)\)
Lực đàn hồi tại vị trí biên dương: \(F=F_2=−k(Δl_0+A)\)
Lực đàn hồi tại vị trí biên âm: \(F=F_3=−k(Δl_0–A)\)
Gọi Δt là thời gian từ t=0 đến \( t = \frac{2}{{15}}s\)
Ta có: \( T + \frac{{{\rm{\Delta }}t}}{2} = 2{\rm{\Delta }}t \Rightarrow {\rm{\Delta }}t = \frac{{2T}}{3} \Rightarrow x = \frac{A}{2}\)
Theo đề bài:
\( {F_1} + 3{F_2} + 6{F_3} = 0 \Leftrightarrow k\left( {{\rm{\Delta }}{l_0} + x} \right) + 3k\left( {{\rm{\Delta }}{l_0} + A} \right) + 6k\left( {{\rm{\Delta }}{l_0} - A} \right) = 0 \Rightarrow {\rm{\Delta }}{l_0} = 0,25A\)
=> Thời gian lo xo nén là :
\( {t_n} = \frac{{2\alpha }}{{360}}T = \frac{{151}}{{360}}T = 0,42T \Rightarrow {t_g} = T - {t_n} = 0,58T\)
Tỉ số thời gian giãn và nén trong một chu kì:
\( \frac{{{t_g}}}{{{t_n}}} = \frac{{0,58}}{{0,42}} = 1,381\)
Câu hỏi liên quan
-
Chọn phát biểu sai: Trong tổng hợp dao động. Biên độ của dao động tổng hợp
-
Vật dao động điều hòa trên phương trình \(x = 4cos\left( {4\pi t + \frac{\pi }{6}} \right)cm\) . Thời điểm vật đi qua vị trí có li độ x=2cm theo chiều dương là:
-
Một vật dao động điều hòa với chu kì T và biên độ A. Trong một chu kì, khoảng thời gian để vận tốc có giá trị lớn hơn \(\frac{{{v_{max}}}}{2}\) là bao nhiêu?
-
Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có đồ thị li độ phụ thuộc vào thời gian như hình vẽ. Tốc độ cực đại của vật là:
.PNG)
-
Cho hai dao động điều hoà cùng phương: x1 = 2cos(4t + φ1)cm và x2 = 2cos(4t + φ2)cm. Với 0 ≤ φ2 - φ1 ≤ π. Biết phương trình dao động tổng hợp x = 2 cos (4t + π/6) cm. Pha ban đầu φ1 là:
-
Con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số f. Động năng và thế năng của con lắc biến thiên tuần hoàn với tần số là
-
Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, có phương trình lần lượt là x1 = 3cos(πt + φ1) cm và x2 = 4cos(πt + π/3) cm. Khi biên độ dao động tổng hợp có giá trị A = 5 cm thì pha ban đầu của dao động thứ nhất là
-
: Một vật dao động điều hòa với phương trình\(x = Acos\left( {\omega t + \frac{\pi }{3}} \right)cm\) , chu kì T. Kể từ thời điểm ban đầu thì sau thời gian bằng bao nhiêu lần chu kì, vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm lần thứ 2011?
-
Một vật dao động điều hòa với chu kì T và biên độ A. Trong một chu kì, khoảng thời gian để tốc độ có giá trị lớn hơn \(\frac{{{v_{max}}\sqrt 3 }}{2}\) là bao nhiêu?
-
Ta có thể tổng hợp hai dao động thành phần khi hai dao động này:
-
Hai con lắc lò xo giống hệt nhau dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo hai đường thẳng song song cạnh nhau và song song với trục Ox. Biên độ của con lắc thứ nhất là A1 = 4 cm, của con lắc thứ hai là A2 = 4√3 cm, con lắc thứ hai dao động sớm pha hơn con lắc thứ nhất. Trong quá trình dao động khoảng cách lớn nhất giữa hai vật dọc theo trục Ox là a = 4 cm. Khi động năng của con lắc thứ nhất cực đại là W thì động năng của con lắc thứ hai là
-
Con lắc lò xo dao động điều hòa trên phương ngang, tốc độ vật triệt tiêu khi
-
Trong dao động điều hoà, vận tốc biếu đổi điều hòa A. B. C. D.
-
Hai chất điểm M và N có cùng khối lượng, dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục Ox. Vị trí cân bằng của M và N đều nằm trên một đường thẳng đi qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Biên độ của M là 6 cm, của N là 8 cm. Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10 cm. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Ở thời điểm mà M có động năng bằng ba lần thế năng thì tỉ số giữa động năng của M và của N là
-
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với tần số góc \(\omega \). Vật nhỏ của con lắc có khối lượng 100g. Tại thời điểm t=0, vật nhỏ qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Tại thời điểm t=0,95s, vận tốc v và li độ x của vật nhỏ thỏa mãn \(v=-\omega x\)à thứ 5. Lấy \({\pi ^2} = 10\). Độ cứng của lò xo là
-
Một vật thực hiện đồng thời ba dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số tương ứng là (1), (2), (3). Dao động (1) ngược pha và có năng lượng gấp đôi dao động (2). Dao động tổng hợp (13) có năng lượng là 3W. Dao động tổng hợp (23) có năng lượng W và vuông pha với dao động (1). Dao động tổng hợp của vật có năng lượng gần nhất với giá trị nào sau đây
-
Vật dao động điều hòa có tốc độ bằng 0 khi vật ở vị trí
-
Một vật dao động điều hòa với chu kì T và biên độ A. Trong một chu kì, khoảng thời gian để vận tốc có giá trị nhỏ hơn \(\frac{{{v_{max}}}}{2}\) là bao nhiêu?
-
Chọn kết luận đúng khi nói về dao động điều hòa của con lắc lò xo
-
Một vật dao động điều hòa với chu kì T và biên độ A. Trong một chu kì, khoảng thời gian để tốc độ có giá trị nhỏ hơn \(\frac{{{v_{max}}\sqrt 3 }}{2}\) là bao nhiêu?
