Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k gắn với vật nhỏ có khối lượng m đang dao động điều hòa dọc theo trục Ox thẳng đứng mà gốc O ở ngang với vị trí cân bằng của vật. Lực đàn hồi mà lò xo tác dụng lên vật trong quá trình dao động có đồ thị như hình bên. Lấy π 2 = 10 , phương trình dao động của vật là:
A. x = 2 cos ( 5 πt - π 3 ) ( c m )
B. x = 8 cos ( 5 πt + π 2 ) ( c m )
C. x = 2 cos ( 5 πt + π 3 ) ( c m )
D. x = 8 cos ( 5 πt - π 2 ) ( c m )
Đáp án D
Độ giãn của con lắc ở vị trí cân bằng: T = 0,4 s = 2 π ∆ l 0 g ⇒ ∆ l 0 = T 2 g 4 π 2 = 0 , 04 m = 4 cm
Lực đàn hồi của con lắc tại hai vị trí biên:
Độ cứng của lò xo: k = F d h m a x ∆ l 0 + A = 3 0 , 04 + 0 , 08 = 25 N / m
Biểu thức lực đàn hồi:
Tại thời điểm t = 0,1 s , lực đàn hồi có giá trị F = 3N nên:
F d h = 1 + 2 cos ( 5 π . 0 , 1 + μ ) = 3
Phương trình dao động của vật: x = 8 cos ( 5 πt - π 2 ) ( c m )
