một vật rắn hình trụ m = 1 kg, tiết diện s=0.0025m2, được ngâm thẳng đứng một phần trong chất lỏng. Có khối lượng riêng 2x10^3 kg/m3 đầu trên của một vật mắc vào lò xo treo thẳng đứng có độ cứng k= 50 N/m. Ấn vật xuống một đoạn thẳng đứng 1cm rồi buông nhẹ. chứng minh dao động của vật là dao động điều hòa. Tính T và viết phương trình dao động bỏ qua ma sát lấy g = 10
Ở vị trí cân bằng vật chịu tác dụng của 3 lực: trọng lực $\vec{P}$, lực đàn hồi $\vec{F}$ và lực đây ác si mét $\vec{F_A}$
vật năm cân bằng ta có: $P-F-F_A=0$
\Rightarrow $mg-k\Delta l-lSpg=0$ (*)
Trục Ox chiếu thẳng đứng xuống dưới. Ở li độ x vật chịu tác dụng của 3 lực $\vec{P}$; $\vec{F'}$; $\vec{F_A}$
với $F'=k(\Delta l+x). F'_A=(l+x)lspg$
hơl lực: $F_{hl}=mg-k(\Delta l+x)-(l+x)Spg$ (*)(*)
(*) ta có $F_{hl}=-(k+Spg)x=-Kx$
Áp dụng định luật hai niu tơn
$a=\frac{F_{hl}}{m}=-\frac{K}{m}x$\Rightarrow $x''=-\omega^2 x$
pt có nghiệm:
$x=Asin(\omega t+\pi)$
CHu kì dao động;
$T=\frac{2\pi}{\omega}=2\pi. \sqrt{\frac{m}{k+Spg}}$
Theo đề bài t=0; x=a v=0
\Rightarrow A=a và $\varphi =\frac{\pi}{2}$
phương trình dao động $x=Asin(\omega t+\frac{\pi}{2})$
thay số tự thay nhé,