Một con lắc lò xo có chiều dài tự nhiên l 0 = 30cm treo thẳng đứng vào một điểm treo cố định, đầu dưới của lò xo gắn một vật nặng có khối lượng m. Kích thích cho con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Khi lò xo có chiều dài lần lượt là l 1 = 31cm và l 2 = 37cm thì tốc độ của vật đều bằng 60 3 c m / s . Lấy g = 10 m / s 2 ; π 2 = 10. Trong một chu kì, tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian lò xo bị giãn có giá trị gần với giá trị nào nhất sau đây?
A. 54,62cm/s
B. 81,75cm/s
C. 149,41cm/s
D. 68,28cm/s
Chọn đáp án B
v 2 = ω 2 A 2 − x 2 x 2 = l − l c b 2
⇒ v 2 = g Δ l 0 A 2 − l − l 0 − Δ l 0 2
→ 60 3 2 = g Δ l 0 A 2 − 1 − Δ l 0 2
= g Δ l 0 A 2 − 7 − Δ l 0 2 ⇒ Δ l 0 = 4 c m A = 0 , 6 145 c m
v ¯ = 2 Δ l 0 + A 2 T 2 π arcsin Δ l 0 A + T 4
= 4 + 0.6 145 0 , 4 2 arcsin 4 0 , 6 145 + 0 , 4 4 = 81 , 72 c m / s
