Vật nặng của con lắc lò xo có khối lượng m = 400 g được giữ nằm yên trên mặt phẳng ngang nhờ một sợi dây nhẹ. Dây nằm ngang có lực căng T = 1,6 N. Gõ vào vật m làm đứt dây đồng thời truyền cho vật vận tốc ban đầu v 0 = 20 2 cm/s, sau đó vật dao động điều hòa với biên độ 2 2 cm. Độ cứng của lò xo gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 125 N/m
B. 95 N/m
C. 70 N/m
D. 160 N/m
Đáp án C
Hướng dẫn:
+ Dưới tác dụng của lực căng dây vật m nằm cân bằng tại O, tại vị trí này lò xo bị nén một đoạn Δ l 0 = T k = 1 , 6 k m.
Sau khi sợi dây bị đứt vật sẽ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng mới O ′ là vị trí mà lò xo không biến dạng. Biên độ dao động của con lắc được xác định bởi: A = T k 2 + v ω 2 với ω 2 = k m = 5 k 2
→ Thay vào biểu thức trên ta được 2 2 .10 − 2 = 1 , 6 k 2 + 2 20 2 .10 − 2 2 5 k → k = 80 N/m.
