Question

2. Một con lắc lò xo có độ cứng 200N/m, vật có khối lượng 400g dao động theo phương thẳng đứng với phương trình

x=\(\sqrt[]{2}\cos\left(\omega t+\dfrac{3\pi}{4}\right)\)cm. Độ lớn của lực đàn hồi có cực tiểu và cực đại tác dụng vào vật trong quá trình giao động có giá trị lần lượt là ?
(mọi người giải chi tiết giúp mình với nhé )

Answer 1

Độ giãn của lò xo khi vật ở VTCB là: \(\Delta\ell_0=\dfrac{mg}{k}=\dfrac{0,4.10}{200}=0,02m=2cm\)

Do \(\sqrt 2 < 2\) nên trong quá trình vật dao động, lò xo luôn giãn. Do đó, lực đàn hồi cực đại khi vật ở biên độ dưới (lò xo dãn nhiều nhất), lực đàn hồi cựa tiểu khi vật ở biên độ trên (lò xo dãn ít nhất).

Suy ra lực đàn hồi cực tiểu là: \(F_{min}=k(\Delta\ell_0-A)=200(0,02-0,01.\sqrt 2)\approx 1,17N\)

Lực đàn hồi cực đại: \(F_{min}=k(\Delta\ell_0+A)=200(0,02+0,01.\sqrt 2)\approx 6,83N\)