Hai vật A và B kích thước nhỏ, cùng khối lượng m=1kg được nối với nhau bởi sợi dây mảnh nhẹ dài l=10cm, và được treo vào lò xo có độ cứng k=100N/m tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m / s 2 (hình vẽ). Lấy π 2 = 10 . Khi hệ vật và lò xo đang ở vị trí cân bằng đủ x = 2 3 cm cao so với mặt đất, người ta đốt sợi dây nối hai vật để vật B sẽ rơi tự do còn vật A sẽ dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Lần đầu tiên vật A lên đến vị trí cao nhất thì khoảng cách giữa hai vật
bằng:
A. 20 cm
B. 50 cm
C. 70 cm
D. 80 cm
Đáp án D
Tại vị trí cân bằng của hệ hai vật ta có
Khi đốt dây, hợp lực tác dụng lên vật A lúc này là:
Lực này gây ra cho vật A gia tốc
Vì vật đang ở vị trí biên nên a chính là gia tốc cực đại
Mà vật A đi từ vị trí thấp nhất đến vị trí cao nhất mất nửa chu kì nên
Cũng trong khoảng thời gian ∆ t ấy vật B rơi tự do được quãng đường:
Vậy khoảng cách giữa A và B lúc này là: 2A+1+s=80 cm.