Con lắc lò xo nằm ngang như hình vẽ, có độ cứng k = 100 N/ m, vật nặng khối lượng 100 g, được tích điện q = 2 . 10 - 5 C (cách điện với lò xo, lò xo không tích điện, hệ được đặt trong điện trường E = 10 5 V / m nằm ngang như hình. Bỏ qua ma sát lấy π 2 = 10 . Ban đầu kéo lò xo đến vị trí giãn 6 cm, rồi buông cho nó dao động điều hòa (t = 0). Xác định thời điểm vật qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ 2017
A. 402,46 s
B. 201,3 s
C. 402,50 s
D. 201,7 s
Đáp án D
Tần số góc của dao động ω = k m = 100 0 , 1 = 10 π r a d / s → T = 0 , 2 s
+ Dưới tác dụng của điện trường, con lắc dao động quanh vị trí cân bằng O′, vị trí này cách vị trí lò xo không biến dạng một đoạn O O ' = 2.10 − 5 .10 5 100 = 2 c m
→ Kéo vật đến vị trí lò xo giãn 6 cm rồi thả nhẹ để vật dao động điều hòa, vật sẽ dao động điều hòa với biên độ A = 6 – 2 = 4 cm
Ta tách 2017 = 2016 + 1
Trong mỗi chi kì sẽ có 2 lần vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng
Vị trí lò xo không biến dạng ứng với x = – 2 cm
→ Khoảng thời gian tương ứng t = 1008 T + T 4 + T 12 = 201 , 7 s