Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) Khi m ở vị trí cân bằng O: P → + F d h → = 0 →
Về độ lớn: m g - k x 0 = 0 1
Trong đó x0 là độ giãn lò xo khi vật ở vị trí cân bằng (hình 91). Xét khi m chuyển động, ở vị trí cách O một đoạn x. Thế năng của hệ sẽ bằng công do trọng lực và lực đàn hồi thực hiện khi m di chuyển từ vị trí đang xét trở về vị trí ban đầu ( tức là trở về vị trí cân bằng O).
Ta có:
hay
Từ (1) và (2)
b) Tại vị trí ban đầu ta có
Thế năng đàn hồi:
\(W_{đh}=\dfrac{1}{2}k\cdot\left(\Delta x\right)^2=\dfrac{1}{2}\cdot k\cdot0,12^2=7,2\cdot10^{-3}k\left(J\right)\)
Cơ năng tại vị trí cân bằng của quả cầu:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W_{đh}=W\)
\(\Rightarrow7,2\cdot10^{-3}k=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz\)
\(\Rightarrow0,0144k=mv^2+2mgz\)
\(\Rightarrow z=\dfrac{0,0144k-mv^2}{2mg}\)
Nếu có số liệu cụ thể thì bạn tự thay vào nha
Hệ vật "lò xo - vật - Trái Đất" là hệ cô lập (do không chịu ngoại lực tác dụng) nên cơ năng của hệ vật bảo toàn.
Chọn mặt phẳng ngang đi qua vị trí A làm mốc tính thế năng trọng trường ( W t = 0) và chọn vị trí lò xo không bị biến dạng làm mốc thế năng đàn hồi ( W đ h = 0). Khi đó cơ năng của hệ vật tại vị trí bất kì có giá trị bằng tổng của động năng W đ thế năng trọng trường W t và thế năng đàn hồi W đ h :
W = W đ + W t + W đ h = m v 2 /2 + mgh + k ∆ l 2 /2
Tại vị trí cân bằng O : hệ vật đứng yên, lò xo bị nén một đoạn ∆ l 0 =10 cm và lực đàn hồi F đ h cân bằng với trọng lực P tác dụng lên vật :
k ∆ l 0 = mg
⇒ k ∆ l 0 = mg ⇒ k = mg/ ∆ l 0 = 8.10/10. 10 - 2 = 800(N/m)
Đáp án C
Chọn Ox như hình vẽ
Xét ở vị trí cân bằng các lực tác dụng vào vật bằng O:
Cách làm như sau:
+ Chọn trục toạ độ có gốc ở VTCB, chiều dương hướng xuống.
+ Ở VTCB lò xo giãn: \(\Delta \ell_0=\dfrac{m.g}{k}\)
+ Nâng vật lên vị trí lò xo không biến dạng thì li độ \(x=-\Delta\ell_0\), tại vị trí này vận tốc là \(v\)
+ Áp dụng CT độc lập để tìm biên độ A: \(A^2=x^2+\dfrac{v^2}{\omega^2}\)
Chúc bạn học tốt :)
Các lực tác dụng lên vật khi vật chưa rời tay là :
F = Fđh + P + N
ma = - k\(\Delta\)1 + mg - ma = 0 --------->\(\Delta\)1 = \(\frac{m\left(g-a\right)}{k}=0,08\)m = 8 (cm)
Độ giản của lò xo khi VTCB = \(\Delta\)10 = \(\frac{mg}{k}\) = 0,1 m = 10 cm
Vật rời khỏi tay khi có li độ x = -2 cm
Tần số góc của con lắc lò xo là :
\(\psi\)= \(\sqrt{\frac{k}{m}}\) = 10 rad/s
Vận tốc của vật khi rời tay là :
\(v=\sqrt{2aS}=\sqrt{2a\Delta1=\sqrt{2.2,008}=\sqrt{0,32}}\) m/s
Biến độ dao động của vật :
\(A^2=x^2+\frac{v^2}{\psi^2}\)= 0,022 + \(\frac{0,32}{100}\) = 0,0036 ----->A =0,06 m = 6 cm
Đáp án B
Theo chứng minh trên. Con lắc lò xo treo thẳng đứng thì ở vị trí cân bằng thì:
Hệ vật "lò xo - vật - Trái Đất" là hệ cô lập (do không chịu ngoại lực tác dụng) nên cơ năng của hệ vật bảo toàn.
Chọn mặt phẳng ngang đi qua vị trí A làm mốc tính thế năng trọng trường ( W t = 0) và chọn vị trí lò xo không bị biến dạng làm mốc thế năng đàn hồi ( W đ h = 0). Khi đó cơ năng của hệ vật tại vị trí bất kì có giá trị bằng tổng của động năng W đ thế năng trọng trường W t và thế năng đàn hồi W đ h :
W = W đ + W t + W đ h = m v 2 /2 + mgh + k ∆ l 2 /2
ại vị trí A, lò xo bị nén một đoạn ∆ l = (10 + 30). 10 - 2 = 40. 10 - 2 m, vật có động năng W đ (A) = 0 và thế năng trọng trường W t (A) = 0, nên cơ năng của hệ vật tại A đúng bằng thế năng đàn hồi của lò xo :
W(A) = W đ h (A) = k ∆ l 2 /2 = 800. 40 . 10 - 2 2 = 64(J)
Khi buông nhẹ tay để thả cho vật từ vị trí A chuyển động lên phía trên tới vị trí B cách A một đoạn ∆ l = 40 cm, tại đó lò xo không bị biến dạng, thế năng đàn hồi W đ h = 0. Sau đó, vật tiếp tục chuyển động từ vị trí B lên tới vị
trí C có độ cao h m a x = BC, tại đó vật có vận tốc v C = 0 và động năng W đ (C) = 0, nên cơ năng của hệ vật tại C bằng :
W(C) = mg( ∆ l + h m a x ) + k h m a x 2 /2
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho chuyển động của hệ vật từ vị trí A qua vị trí B tới vị trí C, ta có :
W(C) = W(B) = W(A) ⇒ mg( ∆ l + h m a x ) + k h m a x 2 /2 = 64
Thay số, ta tìm được độ cao h m a x = BC :
8.10.(40. 10 - 2 + h m a x ) + 800. h m a x /2 = 64 ⇒ 50 h 2 + 10h - 4 = 0
Phương trình này có nghiệm số dương : h m a x = BC = 20 cm.
Như vậy, độ cao lớn nhất mà vật đạt tới so với vị trí A bằng :
H m a x = AB + BC = 40 + 20 = 60 cm
Ở vị trí cân bằng lực đàn hồi cân bằng với trọng lực nên:
Vì chọn mốc thế năng của hệ tại vị trí cân bằng O tức là tại đó tổng thế năng đàn hồi và thế năng trọng lực bằng O, nên:
Thế năng của vật tại A gồm thế năng đàn hồi và thế năng trọng lực.
Thế năng đàn hồi:
Thay (1) và (2) vào (3) ta được: