Một con lắc lò xo có m = 100 g và k = 12,5 N/m. Thời điểm ban đầu (t = 0), lò xo không biến dạng, thả nhẹ để hệ vật và lò xo rơi tự do sao cho trục lò xo luôn có phương thẳng đứng và vật nặng ở phía dưới lò xo. Đến thời điểm t 1 = 0 , 11 s , điểm chính giữa của lò xo được giữ cố định, sau đó vật dao động điều hòa. Lấy g = 10 m / s 2 ; π 2 = 10 . Biết độ cứng của lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài tự nhiên của nó. Thời điểm đầu tiên lực đàn hồi của lò xo bị triệt tiêu kể từ khi giữ cố định lò xo là
A. 0,38 s
B. 0,24 s
C. 0,22 s
D. 0,15 s
Đáp án A
Vận tốc của vật khi giữ lò xo: v 0 = g t 1 = 1,1 m / s
Chu kì dao động của con lắc lò xo khi giữ là: T = 2 π m 2 k = 0,4 s
⇒ ω = 2 π T = 5 π r a d / s
Độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng Δ l = m g k = 4 c m
Chọn chiều dương từ trên xuống gốc tọa độ ở VTCB ⇒ tọa độ của vật tại thời điểm giữ lò xo x = − Δ l = − 4 c m
Biên độ dao động: A = x 2 + v 0 2 ω 2 = 8 c m
Thời điểm đầu tiên lực đàn hồi của lò xo bị triệt tiêu kể từ khi giữ cố định lò xo là: t = 19 T 20 = 0,38 s