Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chu kì và biên độ dao động của con lắc lần lượt là 0,4 s và 8 cm. Chọn trục x’x thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian t = 0 khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Lấy gia tốc rơi tự do \(g = 10 m/s^2\) và \(\pi^2=10\). Thời gian ngắn nhất kẻ từ khi t = 0 đến khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực tiểu là
4/15s 7/30s 3/10s 1/30s Hướng dẫn giải:
\(T = 2\pi \sqrt{\frac{\Delta l }{g}} => \Delta l = \frac{T^2}{4} = 0,04m = 4cm.\)
=> \(\Delta l < A\). Lò xo dao động như hình vẽ.
Lực đàn hồi của lò xo đạt giá trị cực tiểu khi \(F_{min}= 0N\) tại vị trí lò xo không dãn. (li độ \(x = -\Delta l = -4cm.\))
Dùng đường tròn.
Vị trí ban đầu là điểm \(Q\) (vì vật ở vị trí cân bằng và chuyển động theo chiều dương của trục x)
Đi từ \(Q\)đến vị trí có lực đàn hồi cực tiểu lần đầu tiên là điểm \(N\).
Thời gian đi cung \(Q \rightarrow N\) là \(t = \frac{\varphi}{\omega} = \frac{\pi+\pi/6}{2\pi/T} = \frac{7T}{12} = \frac{7}{30}s.\)
