Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng 1 N/m và vật nhỏ khối lượng 20 g. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị giãn 10 cm rồi buông nhẹ. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ lớn nhất của vật vmax = 40√2 cm. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là
Đáp án:
\(\mu = 0,09\)
Giải thích các bước giải:
Động năng cực đại khi không có lực ma sát là:
\({W_{d\max }} = {W_{t\max }} = \frac{1}{2}k\Delta l_{\max }^2 = \frac{1}{2}.1.0,{1^2} = {5.10^{ – 3}}J\)
Áp dụng định lý động năng:
\(\begin{array}{l}
{W_{d\max }}’ – {W_{d\max }} = {A_{ms}} = {F_{ms}}.s.\cos 180 \Rightarrow \frac{1}{2}mv{‘^2} – {5.10^{ – 3}} = – \mu mgs\\
\Rightarrow \frac{1}{2}.0,02.{(40\sqrt 2 {.10^{ – 2}})^2} – {5.10^{ – 3}} = – \mu .0,02.10.0,1 \Rightarrow – 1,{8.10^{ – 3}} = – 0,02\mu \\
\Rightarrow \mu = 0,09
\end{array}\)