Question

Một vật nặng khối lượng 10(g) có thể chuyển động không ma xát trên mặt bàn nằm ngang,được gắn với lò xo có độ cứng k=80(N/m) và có khối lượng kông đáng kể.Người ta nên lò xo là xao cho độ dài của lò xo giảm đi 2(cm), rồi bỏ tay ra.tính vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng?

Answer 1

Vì trọng lực cân bằng với phản lực của mặt bàn và lực ma sát được bỏ qua nên hệ vật-lò xo là cô lập.
Năng lượng của hệ ở vị trí lò xo bị nén: W1=Wđ1+Wthđ1+Wtđh1
(Với Wthd là thế năng hấp dẫn, Wtđh là thế năng đàn hồi).
Năng lượng của hệ khi đi qua vị trí cân bằng:
    W2=Wđ2+Wthd1+Wtđh1=Wđ2+Wthd2+Wtđh2
Vì hệ chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang nên thế năng hấp dẫn không thay đổi: Wthd1=Wthd2.
Do đó: Wđ1+Wtđh1=Wđ2+Wthd2
     0+12kx2=12mv2+0⇒12kx2=12mv2
⇒v=xkm−−−√=0,25m/s