Con lắc lò xo treo thắng đứng, độ cứng k = 50 N/m, vật nặng có khối lượng m=200g. Đưa vật đến vị trí lò xo bị nén 4cm mà thả nhẹ cho vật dao động điều hòa. Thời gian ngắn nhất từ khi thả tay đến khi vật ở vị trí mà lực đàn hồi có độ lớn bằng 2/3 lực đàn hồi cực đại và đang giảm là ?
Đáp án:
\(\dfrac{1}{{15}}s\)
Giải thích các bước giải:
Độ giãn của lò xo ở VTCB là:
\(\Delta {l_0} = \dfrac{{mg}}{k} = \dfrac{2}{{50}} = 0,04m\)
Độ giãn của lò xo khi lực đàn hồi có độ lớn bằng 2/3 lực đàn hồi cực đại và đang giảm là:
\(\Delta l = \dfrac{2}{3}\left( {A + \Delta {l_0}} \right) = \dfrac{2}{3}.12 = 8cm\)
Li độ của vật khi đó là: \(x = -4cm\)
Góc quét tương ứng là:
\(\alpha = \dfrac{\pi }{3}\)
Thời gian ngắn nhất là:
\(t = \dfrac{\alpha }{\omega } = \dfrac{T}{6} = \dfrac{1}{{15}}s\)