Một con lắc lò xo có chiều dài tự nhiên 20cm và có độ cứng 12,5N/m có một vật nặng 10g gắn vào đầu của lò xo. Đầu kia cố định gắn vào trục quay.
a. Vật nặng m quay tròn đều trong mặt phẳng nằm ngang với vận tốc 2 vòng/s. Tính độ giãn của lò xo.
b. Lò xo sẽ không thể có lại trạng thái cũ nếu giãn dài hơn 40 cm. Tính số vòng quay tối đa của m trong một phút, cho π 2 = 10
a.Ta có ω = 2 π f = 2 π .2 = 4 π r a d / s
Khi vật quay tròn đều F d h = F q t l t ⇒ k . Δ l = m . r . ω 2
Mà r = l 0 + Δ l ⇒ k . Δ l = m . l 0 + Δ l . ω 2 ⇒ 12 , 5. Δ l = 0 , 01. 0 , 2 + Δ l . 4 π 2
⇒ Δ l = 0 , 03 m = 3 c m
b. Theo bài ra r max = l max = 0 , 4 m
⇒ F d h ≥ F q t l t ⇒ k . Δ l ≥ m . r . ω 2 ⇒ ω ≤ k . Δ l m . r
Mà Δ l = l 1 − l 0 = 40 − 20 = 20 c m = 0 , 2 m
⇒ ω ≤ 12 , 5.0 , 2 0 , 01.0 , 4 = 25 r a d / s Vậy n = 25.60 2. π = 238 , 73 ( vòng/ phút )
