Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì 0,4s và biên độ 8cm. Lấy g = 10 m/s2 và . Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần công suất tức thời của lực đàn hồi bằng 0 là
A.1/30s
B. 2/15s
C. 1/15s
D. 4/15s
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn B
+ Lực đàn hồi tác dụng vào con lắc:
Như vậy ứng với vật cách vị trí cân bằng 4cm ở chiều âm.
+ Thời gian ngắn nhất kể từ khi t = 0 đến khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực tiểu là:
Đáp án A
Ta có:
Vì nên khi ứng với góc quay trên đường tròn là
Thời gian cần tính là
Đáp án B
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng
Cách giải:
+ Tần số góc ω = 2 π T
+ Độ giãn của lò xo ở VTCB:
+ Do ∆ l 0 < A nên lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực tiểu bằng 0 tại vị trí lò xo không biến dạng
=> Thời gian vật đi từ VTCB (x = 0) đến VT lò xo không biến dạng (x = -4 cm) là t = T/12 = 1/30 s
=> Chọn B
Đáp án B
Độ biếng dạng của lò xo tại vị trí cân bằng
Lực đàn hồi của lò xo cực tiểu khi vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng
Ban đầu vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương, vị trí lò xo không biếng dạng ứng với li độ
Biểu diễn các vị trí tương ứng trên đường tròn, ta thu được:
Đáp án C
Phương pháp: Sử dụng đường tròn lượng giác
Cách giải:
Công suất tức thời của lực đàn hồi:
Ta có Fđh = k.∆l nên để Fđh = 0 thì vật phải ở vị trí lò xo không bị biến dạng tức là lúc đó vật ở vị trí x = -∆l
Mặt khác v = 0 khi vật ở vị trí biên.
Bài toán trở thành tìm thời gian ngắn nhất vật đi giữa vị trí biên và vị trí:
Biểu diễn trên đường tròn lượng giác:
Từ đường tròn lượng giác ta có: