một con lắc lò xo nằm ngang gồm một vật khối lượng m=100g gắn vào đầu một lò xo nhẹ độ cứng k=10N/m, đầu kia của lò xo được giữ cố định. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,1 . Từ vị trí lò xo không biến dạng, kéo vật đến vị trí lò xo dãn đoạn 10cm rồi thả không vận tốc ban đầu. Bỏ qua lực cản không khí. Xác định độ nén cực đại của lò xo
Đáp án: 8cm
Giải thích các bước giải:
Độ biến dạng ban đầu: \({x_1} = 10cm = 0,1m\)
Độ nén cực đại: \({x_2}\)
Ta có độ giảm thế năng bằng công của lực ma sát:
\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_2} – {{\rm{W}}_1} = {A_{{F_{ms}}}} = – {F_{ms}}s\\ \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}kx_2^2 – \dfrac{1}{2}kx_1^2 = – \mu .mg\left( {{x_1} + {x_2}} \right)\\ \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}10.x_2^2 – \dfrac{1}{2}.10.0,{1^2} = – 0,1.0,1.10\left( {0,1 + {x_2}} \right)\\ \Rightarrow {x_2} = 0,08m = 8cm\end{array}\)
Vậy độ nén cực đại của lò xo: \({x_2} = 8cm\)