Vật lí 12 Bài tập con lắc lò xo

[Phan Trần Đức Hiếu]

[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.

Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 20 N/m đặt nằm ngang. Một học sinh thực hiện hai lần thí nghiệm với con lắc lò xo nói trên. Lần đầu, kéo vật ra sao cho lò xo dãn một đoạn A rồi buông nhẹ cho vật dao động, thời điểm gần nhất động năng bằng thế năng là [tex]t_{1}[/tex] và tại đó li độ là [tex]x_{0}[/tex]. Lần hai, kéo vật ra sao cho lò xo dãn một đoạn 10cm rồi buông nhẹ cho vật dao động thì thời điểm gần nhất vật tới [tex]x_{0}[/tex] là [tex]t_{2}[/tex], biết tỉ số giữa [tex]t_{1}[/tex] và [tex]t_{2}[/tex] là 0,75. Trong lần đầu, lực đàn hồi của lò xo tại thời điểm vật đi được quãng đường 2A kể từ lúc bắt đầu dao động là bao nhiêu?

 

[Hiền Lang]

Hai dao động này cùng chu kì, có thể biểu diễn thành 2 đường tròn như hình.

Với dao động 1, vị trí có động năng bằng thế năng gần nhất sẽ ứng với pha 45 độ. x0 = Acăn (2). Vật đi từ biên đến vị trí này ứng với khoảng thời gian T/8, có góc quét 45 độ (như hình).

Với dao động 2, cũng từ biên đến x0, khoảng thời gian là góc quét a = 45 độ / 0.75 = 60 độ.

Vậy vị trí xo sẽ có ly độ 5 cm.

Khi đi được quãng đường 2A, vật lại có ly độ -x0, tức -5cm. Tính được lực đàn hồi.