Một vật nhỏ có khối lượng m = 160g, gắn vào đầu của một lò xo đàn hồi, có độ cứng k = 100 N/m, đầu kia của lò xo được giữ cố định, tất cả nằm trên mặt sàn ngang không ma sát. Vật được đưa về vị trí lò xo giãn 5 cm, sau đó vật được thả nhẹ nhàng.
a. Tính cơ năng của vật?
b. Tính vận tốc của vật khi vật về đến vị trí cân bằng?
Chọn mốc thế năng và gốc tọa độ tại vị trí lò xo không biến dạng, chiều dương của trục tọa độ trùng chiều lò xo dãn.
Tại vị trí lò xo không biến dạng:
0,5kxo2=0,5mvo20,5kxo2=0,5mvo2
⇒|v0|=√km|x0|=1,25m/s=125cm/s
Đáp án:
a> W=0,125J
Giải thích các bước giải:
\[m = 160g = 0,16kg;k = 100N/m;x = 5cm\]
a> cơ năng:
\[{\rm{W}} = {{\rm{W}}_{t\max }} = \frac{1}{2}.k.{x^2} = \frac{1}{2}.100.0,{05^2} = 0,125J\]
b> vận tốc:
\[{\rm{W}} = {{\rm{W}}_{d\max }} < = > 0,125 = \frac{1}{2}.m.{v^2} = > v = \sqrt {\frac{{0,125.2}}{{0,16}}} = 1,25m/s\]