Con lắc lò xo treo thẳng đứng ,lò xo có độ cứng 100N/m , vật nặng 500g . Bỏ qua mọi ma sát , kéo vật thẳng xuống dưới, cách vị trí cân bằng 20cm rồi buông nhẹ .
a. Tính động năng, thế năng, cơ năng khi vật ở vị trí thấp nhất
b. Tính động năng, thế năng, cơ năng khi vật ở vị trí cao nhất
c. Tính động năng ,thế năng ,cơ năng khi vật cách vị trí thấp nhất 4cm .
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
câu 1
giải
{KA=10KA22=1={A=0,2K=50{KA=10KA22=1={A=0,2K=50
chọn trục toạ độ thằng đứng, chiều dương hướng xuống dưới, gốc toà độ trùng với VTCB
lực kéo: F=k.x=53–√⇔x=3√2=A3√2F=k.x=53⇔x=32=A32
khoảng thời gian ngắn nhất vật chịu lực kéo F là thời gian vật đi từ: A3√2A32 ——> A ——> A3√2A32
ứng với thời gian t=T12+T12=T6⇒T6=0,1⇔T=0,6t=T12+T12=T6⇒T6=0,1⇔T=0,6
0,4=2T3=T12+T2+T120,4=2T3=T12+T2+T12
để đi được quãng đường lớn nhất thì vật phải chuyển động xung quanh vị trí cân bằng
suy ra vật đi từ −A2−A2—— > O ——–> A ———-> O ———-> −A2−A2
vậy, quãng đường vật đi được là: A2+2A+A2=3A=60cm
câu 2
giải
ta có: tnentdan=12=αnenαdan=αnen2π−αnentnentdan=12=αnenαdan=αnen2π−αnen
suy ra αnen=2π3αnen=2π3 suy ra x0=Δl=A2x0=Δl=A2
Lực đàn hồi ngược chiều với lực kéo về khi lò xo đang dãn và vật có li độ 0≤x≤A20≤x≤A2 (tương ứng với vùng màu đỏ của chuyển động tròn đều). Trong một chu kì khoảng thời gian đó:t=2.3π6ω=T6=0,2st=2.3π6ω=T6=0,2s