Một con lắc lò xo có khối lượng m dao động cưỡng bức ổn định dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên điều hòa với tần số f. Khi f = f1 thì vật có biên độ là A1, khi f = f2 (f1 < f2 < 2f1) thì vật có biên độ là A2, biết A1 = A2. Độ cứng của lò xo là:
A. k = π 2 m f 1 + f 2 2
B. k = π 2 m f 1 + 3 f 2 4 2
C. k = 4 π 2 m f 1 - f 2 2
D. k = π 2 m 2 f 1 - f 2 2 3
Chọn A
+ Tần số riêng của con lắc:
Khi f = fo thì A = Amax ~ fo2.
+ Đồ thị sự phụ thuộc của biên độ dao động cưỡng bức vào tần số của ngoại lực như hình vẽ. Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc f – fo. Khi f = fo thì A = Amax.
+ Do A1 = A2 nên fo – f1 = f2 – fo => 2fo = f1 + f2 => 4fo2 = ( f1 + f2)2
Thay (1) vào => k = π2m(f1 + f2)2