Một con lắc lò xo đặt nằm ngang, vật có khối lượng m dao động điều hòa với biên độ A. Khi vật đến vị trí có thế năng bằng 3 lần động năng thì một vật nhỏ khác có cùng khối lượng m rơi thẳng đứng và dính chặt vào m. Khi đó hai vật tiếp tục dao động điều hòa với biên độ
A. 5 4 A
B. 14 4 A
C. 7 2 A
D. 5 2 2 A
Hướng dẫn:
Nhận thấy rằng với cách kích thích bằng va chạm cho con lắc lò xo nằm ngang, chỉ làm thay đổi tần số góc của hệ (do m thay đổi) chứ không làm thay đổi vị trí cân bằng của hệ.
+ Vị trí vật có thế năng bằng 3 lần động năng thì x = ± 3 2 A và v = 0,5ωA.
Sau va chạm con lắc mới tiếp tục dao động điều hòa với tần số góc ω ' = k m + m = ω 2
+ Quá trình va chạm động lượng theo phương nằm ngang của hệ được bào toàn → v′ = 0,25ωA.
→ Biên dộ dao động mới của con lắc A ' = x ' 2 + v ' ω ' 2 = 3 2 A 2 + V 0 ω ' = 14 4 A
Đáp án B