Hai lò xo có chiều dài bằng nhau độ cứng tương ứng là \({k_1};{k_2}\). Khi mắc vật m vào một lò xo k1, thì vật m dao động với chu kì \({T_1} = 0,45s\). Khi mắc vật m vào lò xo k2, thì vật m dao động với chu kì \({T_2} = 0,60s\). Khi mắc vật m vào hệ lò xo \({k_1}\)song song với \({k_2}\) thì chu kì dao động của m là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiChu kì của con lắc ứng với mỗi lò xo là:\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{T_1} = 2\pi \sqrt {\frac{m}{{{k_1}}}} \Rightarrow {k_1} = \frac{{4{\pi ^2}m}}{{{T_1}^2}}}\\{{T_2} = 2\pi \sqrt {\frac{m}{{{k_2}}}} \Rightarrow {k_2} = \frac{{4{\pi ^2}m}}{{{T_2}^2}}}\end{array}} \right.\)
Hai lò xo ghép song song, độ cứng của hệ lò xo là: \(k = {k_1} + {k_2}\)
Chu kì của con lắc mới là:
\(\begin{array}{*{20}{l}}{T = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}} \Rightarrow k = \frac{{4{\pi ^2}m}}{{{T^2}}} = {k_1} + {k_2} \\\Rightarrow \frac{{4{\pi ^2}m}}{{{T^2}}} = \frac{{4{\pi ^2}m}}{{{T_1}^2}} + \frac{{4{\pi ^2}m}}{{{T_2}^2}}}\\{ \Rightarrow \frac{1}{{{T^2}}} = \frac{1}{{{T_1}^2}} + \frac{1}{{{T_2}^2}} = \frac{1}{{0,{{45}^2}}} + \frac{1}{{0,{6^2}}} \\\Rightarrow T = 0,36{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( s \right)}\end{array}\)
Chọn A.
Đề thi giữa HK1 môn Vật Lý 12 năm 2022-2023
Trường THPT Trần Đại Nghĩa