Question

cho con lắc lò xo có độ cứng k=50n/m dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số gcs là 10 rad/s.Chọn gốc tọa độ O ở vị trí cân bằng,chiều dương hướng lên và khi v=0 thì lò xo không biến dạng .Lực đàn hồi tác dụng vào vật khi vtj đang đi lên với vận tốc v=+80 cm/s =?

Answer 1

Độ giãn của lò xo khi vật ở VTCB là: \(\Delta\ell_0\)

\(\Rightarrow \omega=\sqrt{\dfrac{g}{\Delta\ell_0}}\)

\(\Rightarrow \Delta\ell_0=\dfrac{g}{\omega^2}=\dfrac{10}{10^2}=0,1m=10cm\)

v = 0 thì lò xo không biến dạng, lúc đó \(x=\Delta\ell_0=10cm\)

Suy ra vị trí đó là ở biên, ta có: \(A=10cm\)

Khi \(v=80cm/s\) ta có: \(A^2=x^2+\dfrac{v^2}{\omega^2}\)

\(\Rightarrow x^2=10^2-\dfrac{80^2}{10^2}\)

\(\Rightarrow x = \pm6cm\)

Lực đàn hồi: \(F_{dh}=k.\Delta\ell=k.|\Delta\ell_0+x|=50.|0,1\pm 0,06|\)

Suy ra \(F_{dh}=8N\)

Hoặc \(F_{dh}=2N\)