Một con lắc lò xo trò theo đứng gồm vật nặng có khối lượng 100g và một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100N/m. Kéo vật hướng xuống theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo dãn 4cm rồi truyền cho nó một vận tốc 40π cm/s theo phương thẳng đứng từ dưới lên. Coi vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Lấy g = 10 m/s2, π2 = 10. Thời gian ngắn nhất để vật chuyển động từ vị trí thấp nhất đến vị trí là xo bị nén 1,5 cm là
A. 1 10 s
B. 1 15 s
C. 0,2 s
D. 1 20 s
Đáp án B
Phương pháp: Sử dụng đường tròn lượng giác
Cách giải:
Ở vị trí cân bằng là xo bị giãn một đoạn là :
Tần số góc:
Khi vật dãn 4cm thì vật có li độ x = 3cm nếu chọn chiều dương hướng xuống
Khi x = 3cm thì v = -40 π cm/s ta áp dụng công thức:
Khi vật bị nén 1,5cm thì lúc đó x = -2,5cm.
Ta tìm khoảng thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí thấp nhất ( x = A) đến vị trí x = -2,5cm là:
