Con lắc lò xo nằm ngang, độ cứng 100 N/m, có gắn vật m có khối lượng là 1 kg, được tích điện Q = 10-6 C, hệ thống được đặt trong điện trường đều nằm ngang, cường độ 2·10-6 V/m sao cho ở vi trí cân bằng lò xo bị dãn. Kéo vật để lò xo dãn 4 cm rồi truyền vận tốc \(20\sqrt{3}\) cm/s để vật dao động điều hoà. Viết phương trình dao động, chọn t = 0 lúc truyền vận tốc, trục \(Ox\uparrow\uparrow\overrightarrow{E}\).
\(\omega=\sqrt{\dfrac{k}{m}}=10\left(rad\text{/}s\right)\)
\(\overrightarrow{F_đ}=Q\overrightarrow{E}\)
Vị trí cân bằng mới, lò xo đã dãn được 1 đoạn \(\Delta l=\dfrac{QE}{k}=2\left(cm\right)\)
\(t=0\left\{{}\begin{matrix}x=2cm\\v=20\sqrt{3}cm\text{/}s\end{matrix}\right.\Rightarrow A=\sqrt{x^2+\dfrac{v^2}{\omega^2}}=4\left(cm\right)\)
\(\left\{{}\begin{matrix}\cos\varphi=\dfrac{1}{2}\\\sin\varphi< 0\end{matrix}\right.\Rightarrow\varphi=-\dfrac{\pi}{3}\)
Vậy phương trình dao động của vật là: \(x=4\cos\left(10t-\dfrac{\pi}{3}\right)cm\)