Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với tần số góc ω. Vật nhỏ của con lắc có khối lượng 100 g. Tại thời điểm t = 0, vật nhỏ qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Tại thời điểm t = 0,95 s, vận tốc v và li độ x của vật nhỏ thỏa mãn v = -ωx lần thứ 5. Lấy π 2 = 10 . Độ cứng của lò xo là
A. 85 N/m.
B. 37 N/m.
C. 20 N/m.
D. 25 N/m.
Tại t = 0,95s, v = - ω x ⇒ A ω cos ω t = - ω A cos ω t - π 2 ⇔ tan ω t = - 1 ⇔ ω t = - π 4 + k π
Vì ωt > 0 và k nguyên nên suy ra k phải nguyên dương. Khi k = 1 thì vật sẽ đạt v = -ωx lần thứ nhất…, suy ra khi k = 5 vật sẽ đạt trạng thái này lần thứ 5.
Ta có 0 ٫ 95 ω = - π 4 + 5 π ⇔ ω = 5 π rad / s ⇒ k = ω 2 m = 25 N / m