Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật khối lượng m = 250 g, lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 100 N/m. Kéo vật xuống dưới sao cho lò xo giãn 7,5 cm theo phương thẳng đứng rồi thả nhẹ. Lấy g = 10 m / s 2 . Thời gian kể từ lúc thả đến lúc lò xo không biến dạng lần 3 là
A. π 15 s
B. π 10 s
C. π 6 s
D. 2 π 15 s
Chọn đáp án D.
Δ l = m g k = 0 , 25.10 100 = 0 , 025 m = 2 , 5 c m
T = 2 π Δ l g = 2 π 0 , 025 10 = π 10 s
Khi kéo vật xuống dưới để lò xo giãn rồi thả 7,5 cm rồi thả nhẹ thì suy ra biên độ dao động của vật là:
A = 7 , 5 - ∆ l = 7 , 5 - 2 , 5 = 5 c m
Ban đầu vật đang ở vị trí biên dương. Vị trí lò xo không biến dạng là vị trí có x = -2,5 cm = -A/2 cm
Suy ra từ lúc thả vật đến lúc lò xo không biến dạng lần 3 chính là khoảng thời gian vật đi từ vị trí biên dương đến vị trí x = -A/2 lần thứ 3.
⇒ Δ t = T + T 3 = 4 3 T = 4 3 . π 10 = 2 π 15 s
