chọn gốc thế năng tại vị trí không giản không nén của lò xo
a)gọi vị trí lò xo giản 20cm=0,2m là A
cơ năng tại A
\(W_A=\dfrac{1}{2}.k.x^2+0\)=4J
gọi vị trí mà vật có vận tốc cực đại là B
cơ năng tại B
\(W_B=W_{t_B}+W_{đ_B}\)
\(W_{đ_{B_{max}}}\) khi \(W_{t_B}=0\)
bảo toàn cơ năng
\(W_A=W_B\)
\(\Rightarrow v_B=2\sqrt{10}\)m/s
b) khi truyền cho vật ban đầu vA=10cm/s=0,1m/s thì độ ném cực đại là
gọi vị trí lò xo nén cực đại lúc này là C
cơ năng tại A lúc này:\(W'_A=14J\)
cơ năng tại C: \(W_C=W_{t_C}+W_{đ_C}\)
để \(W_{t_{C_{max}}}\) thì \(W_{đ_C}=0\)
bảo toàn cơ năng
\(W'_A=W_C\)
\(\Rightarrow x'=\frac{\sqrt{14}}{10}\left(m\right)\)
c) xét lúc này lò xo và vật đang ở vị trí không giản không nén
độ giản cực đại lò xo chịu được là
\(F_{đh}=k.\Delta l=20N\)
\(\Rightarrow\Delta l=0,1m\)
cần truyền vận tốc tối thỉu để vật đi được 0,1m là
theo định luật II niu tơn
\(-F_{đh}=m.a\)
\(\Rightarrow a=\)-100m/s2
\(\Leftrightarrow v^2-v_0^2=2a\Delta l\)
\(\Rightarrow v_0=2\sqrt{5}\)m/s