Một con lắc lò xo treo vào một điểm cố định, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì 1,2 s. Trong một chu kì, nếu tỉ số của thời gian lò xo giãn với thời gian lò xo nén bằng 2 thì thời gian mà lực đàn hồi ngược chiều lực kéo về là
0,2 s. 0,1 s. 0,3 s. 0,4 s. Hướng dẫn giải:
Trong một chu kì:
Lò xo giãn: \(A \rightarrow N; P \rightarrow A.\)
Lò xo nén: \(N \rightarrow P.\)
Lực đàn hồi cùng chiều với lực kéo về: \(A \rightarrow M; N \rightarrow P; Q \rightarrow A.\)
Lực đàn hồi ngược chiều với lực kéo về: \(M \rightarrow N; P \rightarrow Q.\)
Tỉ số thời gian giãn cho thời gian nén là \(\frac{t_{d}}{t_n}=2.(1)\)
Nhìn trên hình vẽ ta có thấy:
Thời gian ngược chiều (\(M \rightarrow N; P \rightarrow Q\)) + Thời gian nén ( \(N \rightarrow P\)) = \(\frac{T}{2}\) (chính là thời gian đi nửa cung hình tròn)
=> \(t_{nc}+t_n= \frac{T}{2}.(2)\)
Thời gian dãn (\(A \rightarrow N; P \rightarrow A\)) = Thời gian ngược chiều (\(M \rightarrow N; P \rightarrow Q\)) + \(\frac{T}{2}\)=> \(t_d = t_{nc}+\frac{T}{2}.(3)\)
Thay (3) vào (1) ta được
\(\frac{t_{nc}+\frac{T}{2}}{t_n}=2\) => \(t_{nc} = 2t_n-\frac{T}{2}. \) Thay vào (2) ta được: \(3t_n = T=> t_n = 0,4s.\)
Thay giá trị \(t_n = 4s\) vào (2) ta được \(t_{nc} = 0,6-0,4 = 0,2s.\)
