Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng ngang gồm lò xo nhẹ có một đầu cố định, đầu kia gắn vào vật nhẹ m 1 . Ban đầu giữ vật m 1 tại vị trí lò xo nén 6 cm, đặt vật m 2 ( m 2 = m 1 ) trên mặt phẳng nằm ngang sát với m 1 . Buông nhẹ cho hai vật bắt đầu chuyển động theo phương của trục lò xo. Bỏ qua mọi ma sát. Ở thời điểm lò xo có chiều dài cực đại lần đầu tiên thì khoảng cách giữa m 1 và m 2 là:
A. 2,417 cm
B. 3,2 cm
C. 4,243 cm
D. 4,646 cm
Đáp án A
Ta có thể mô tả chuyển động của hệ hai vật thành các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Hệ hai vật m 1 và m 2 dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng (lò xo không biến dạng)
Tần số góc của dao động
Tốc độ của hệ tại vị trí cân bằng
Giai đoạn 2: Vật m 2 tách ra khỏi m 1 chuyển động thẳng đều với vận tốc v m a x , vật m 1 dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng cũ.
Biên độ dao động của m 1 :
Khi lò xo có chiều dài lớn nhất → vật m 1 chuyển động ra biên, m 2 chuyển động với khoảng thời gian tương ứng
→ Khoảng cách giữa hai vật
