5: Cho một con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo nhẹ có độ cứng là k = 100N/m, khối lượng vật nặng m = 1kg. Nâng vật đến vị trí lò xo giãn 4cm, sau đó thả nhẹ cho con lắc chuyển động. Tìm vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng.
5: Cho một con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo nhẹ có độ cứng là k = 100N/m, khối lượng vật nặng m = 1kg. Nâng vật đến vị trí lò xo giãn 4cm, sau đó thả nhẹ cho con lắc chuyển động. Tìm vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng.
Đáp án:
${{v}_{max}}=0,4m/s$
Giải thích các bước giải:
Cơ năng của vật tại vị trí nâng vật:
$\text{W=}{{\text{W}}_{tmax}}=\frac{1}{2}.k.\Delta l_{max}^{2}=\frac{1}{2}.100.0,{{04}^{2}}=0,08J$
Tại vị trí cân bằng ( lò xo không biến dạng)
theo bảo toàn cơ năng ta có:
$\begin{align}
& \Rightarrow \text{W=}{{\text{W}}_{dmax}} \\
& \Leftrightarrow \text{W}=\dfrac{1}{2}.m.v_{max}^{2} \\
& \Leftrightarrow 0,08=\dfrac{1}{2}.1.v_{max}^{2} \\
& \Rightarrow {{v}_{max}}=0,4m/s \\
\end{align}$