Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có: \(\begin{cases}\Delta l_1=l_1-l_0=\frac{g}{\omega^2_1}\\\Delta l_2=l_2-l_0=\frac{g}{\omega^2_2}\end{cases}\)\(\Rightarrow\frac{\omega^2_2}{\omega^2_1}=\frac{21-l_0}{21,5-l_0}=\frac{1}{1,5}\)\(\Rightarrow l_0=20\left(cm\right)\)
\(\Rightarrow\Delta l_1=0,01\left(m\right)=\frac{g}{\omega^2_1}\Rightarrow\omega_1=10\pi\left(rad/s\right)\)
KQ = 3,2 cm
Chọn trục toạ độ có gốc ở VTCB, chiều dương hướng sang phải.
Phương trình dao động tổng quát là: \(x=A\cos(\omega t+\varphi)\)
Theo thứ tự, ta lần lượt tìm \(\omega;A;\varphi\)
+ \(\omega=\sqrt{\dfrac{k}{m}}=20\sqrt 2(rad/s)\)
+ Biên độ A: \(A^2=x^2+\dfrac{v^2}{\omega^2}=3^2+\dfrac{(80\sqrt 2)^2}{(20\sqrt 2)^2}\)
\(\Rightarrow A = 5cm\)
+ Ban đầu ta có \(x_0=3cm\); \(v_0=-80\sqrt 2\) (cm/s) (do ta đẩy quả cầu về VTCB ngược chiều dương trục toạ độ)
\(\cos\varphi=\dfrac{x_0}{A}=\dfrac{3}{5}\); có \(v_0<0 \) nên \(\varphi > 0\)
\(\Rightarrow \varphi \approx0,3\pi(rad)\)
Vậy PT dao động: \(x=5\cos(20\sqrt 2+0,3\pi)(cm)\)
Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp động ăng bằng thế năng là T/4
\(\Rightarrow \dfrac{T}{4}=\dfrac{\pi}{40}\)
\(\Rightarrow T = \dfrac{\pi}{10}\)
\(\Rightarrow \omega=\dfrac{2\pi}{T}=20(rad/s)\)
Biên độ dao động: \(A=\dfrac{v_{max}}{\omega}=\dfrac{100}{20}=5(cm)\)
Ban đầu, vật qua VTCB theo chiều dương trục toạ độ \(\Rightarrow \varphi=-\dfrac{\pi}{2}\)
Vậy PT dao động là: \(x=5\cos(20.t-\dfrac{\pi}{2})(cm)\)
Khi vật I qua VTCB thì nó có vận tốc là: \(v=\omega.A\)
Khi thả nhẹ vật II lên trên vật I thì động lượng được bảo toàn
\(\Rightarrow M.v = (M+m)v'\Rightarrow v'=\dfrac{3}{4}v\)
Mà \(v'=\omega'.A'\)
\(\dfrac{v'}{v}=\dfrac{\omega'}{\omega}.\dfrac{A'}{A}=\sqrt{\dfrac{M}{\dfrac{4}{3}M}}.\dfrac{A'}{A}=\dfrac{3}{4}\)
\(\Rightarrow \dfrac{A'}{A}=\dfrac{\sqrt 3}{2}\)
\(\Rightarrow A'=5\sqrt 3cm\)
Chọn A.
Vận tốc của M khi qua VTCB: v = ωA = 10.5 = 50cm/s
Vận tốc của hai vật sau khi m dính vào M: v’ = Mv/(M+v)= 40cm/s
Cơ năng của hệ khi m dính vào M: W = 1/2KA'2= 1/2(m+M)v'2
A’ = 2căn5
Cái này hình như bạn viết nhầm đơn vị của g phải là m/s2
Khi lò xo có chiều dài l=28 thì vận tốc bằng 0=> vật ở vị trí biên âm
△l=|△l0-A|=2cm
Fd=k|△l|=2N
=>k=100N/m
△l0=\(\dfrac{m.g}{k}\)=0,02(m)=2cm
=>A=4cm
W=1/2.k.A2=0,08j
+ Giai đoạn 1: Hệ m1 + m2 cùng dao động từ biên ra vị trí cân bằng.
Tốc độ của hệ đạt đc khi đến VTCB là: \(v_{max}=\omega_{12}.A=\sqrt{\frac{200}{5}}.8=16\pi\)(cm/s)
+ Giai đoạn 2: Từ VTCB, hai vật tách nhau ra, m1 sẽ đi ra biên còn m2 vẫn giữ nguyên vận tốc vmax
Quãng đường m1 đi đc: \(A'=\frac{v_{max}}{\omega_1}=\frac{16\pi}{\sqrt{\frac{200}{1,25}}}=4cm\)
Quãng đường m2 đi đc: \(S=v_{max}.\frac{T_1}{4}=16\pi\frac{2\pi\sqrt{\frac{1,25}{200}}}{4}=2\pi\) cm.
Vậy khoảng cách 2 vật: \(2\pi-4\) cm.
Đáp án B.
Bài này còn có một cách suy luận nhanh là thế này: Ta biết dao động điều hòa là hình chiếu của 1 chuyển động tròn lên một trục tọa độ, mà vận tốc cực đại của dao động chính là tốc độ của chuyển động tròn đều.
Khi qua VTCB, vật m1, m2 cùng đạt tốc độ cực đại, trong khi m1 tiếp tục dao động điều hòa thì m2 lại chuyển động thẳng đều.
Như vậy, trong thời gian m1 đi từ VTCB ra biên thì m2 chuyển động trên cung tròn tương ứng ( bằng 1/4 vòng tròn).
+ Ta có biên độ dao động của m1 là 4cm.
+ Quãng đường m2 chuyển động là 1/4 chu vi của đường tròn tương ứng là: \(\frac{1}{4}.2\pi.R=\frac{1}{4}2\pi.4=2\pi\)cm
Từ đó suy ra khoảng cách 2 vật.
Vận tốc của hai vật sau va chạm: (M + m)V = mv
=> V = 0,02\(\sqrt{2}\) (m/s)
Tọa độ ban đầu của hệ hai vật x0 = \(\frac{\left(M+m-M\right)g}{k}=\frac{mg}{k}\) = 0,04m = 4cm
\(A^2=x_0^2+\frac{V^2}{\omega^2}=x_0^2+\frac{V^2+\left(M+m\right)}{k}=0,0016\Rightarrow A=0,04m=4cm\)
→ B
Vận tốc của hai vật sau va chạm: \(\left(M+m\right)V=mv\)
\(\rightarrow V=0,02\sqrt{2}\left(m\text{ /}s\right)\)
Tọa độ ban đầu của hệ hai vật: \(x_0=\frac{\left(M+m-M\right)g}{k}=\frac{mg}{k}=0,04m=4cm\)
\(A^2=x_0^2+\frac{V^2}{\omega^2}=x_0^2+\frac{V^2\left(M+m\right)}{k}=0,0016\) \(\rightarrow A=0,04m=4cm\)
Đáp án B