Vật nặng m gắn vào đầu lò xo treo thẳng đứng. Khi m cân bằng lò xo dãn một đoạn x0 = 4cm. Bỏ qua mọi ma
sát. Chọn gốc thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi là vị trí vật nặng khi lò xo chưa biến dạng. Kéo m xuống một
đoạn rồi thả, vật nặng có thế năng trọng trường bằng thế năng đàn hồi khi m ở vị trí cách vị trí cân bằng một khoảng:
A. 2cm B. 4cm C. 6cm D. 8cm
Đáp án:
A
Giải thích các bước giải:
\(m;k,{x_0} = 4cm;\)
thê năng trọng trường bằng thế năng đàn hồi
các thế năng tương ứng:
\[\left\{ \begin{array}{l}
{{\rm{W}}_{tdh}} = \frac{1}{2}.k.{({x_0} + x)^2}\\
{{\rm{W}}_{tt}} = m.g.x
\end{array} \right.\]
ta có :
\[ = > \frac{1}{2}k{x^2} + k.{x_0}.x = m.g( – x) < = > \frac{1}{2}\frac{{mg}}{{{x_0}}}.{x^2} + \frac{{mg}}{{{x_0}}}.x = mg.(x) = > x = 2cm\]