Giữ lò xo tại vị trí bất kì

[calcifer_]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo có chiều dài lo = 20 cm, độ cứng k = 100N/m và vật có khối lượng 1kg dao động điều hòa với biên độ 6 cm. Khi vật ở bị trí lò xo có chiều dài 24cm thì người ta giữ chặt điểm chính giữa của lò xo. Vận tốc cự đại của lò xo sau đó là bao nhiêu?

 

[saodo_3]

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo có chiều dài lo = 20 cm, độ cứng k = 100N/m và vật có khối lượng 1kg dao động điều hòa với biên độ 6 cm. Khi vật ở bị trí lò xo có chiều dài 24cm thì người ta giữ chặt điểm chính giữa của lò xo. Vận tốc cự đại của lò xo sau đó là bao nhiêu?

Khi giữ lò xo lại thì động năng tức thời không mất, nhưng thế năng bị giảm (vì một phần giãn của lò xo đã bị vô hiệu hóa).

- Ta cần xác định động năng tại vị trí lò xo đang có chiều dài 24 cm.

Cái này chắc không khó nhỉ. Li độ khi đó đang là x = 4 cm, A = 6 cm. Dùng bảo toàn năng lượng để tìm động năng.

- Xác định phần thế năng đàn hồi còn lại.

Tại vị trí x = 4, độ dãn của lò xo được chia đều cho từng đơn vị chiều dài. [TEX]dx = \frac{4}{20} = 0,2 cm/cm[/TEX].

Khi ta giữ điểm chính giữa lò xo, hệ sẽ thành một con lắc lò xo mới có độ cứng tăng gấp đôi [TEX]K = 2k[/TEX] và độ dãn là: [TEX]x' = dx.\frac{L}{2} = 0,2.10 = 2 cm[/TEX].

Vậy thế năng còn lại lúc này là: [TEX]W_t = \frac{Kx'^2}{2} = .....[/TEX]

Tổng động năng và thế năng còn lại sẽ ra năng lượng dao động trong con lắc mới.