Một con lắc lò xo được treo trên trần một thang máy.Khi con lắc đứng yên thì con lắc được kích thích dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu lỳ 0,4s, biên đọ 5cm.Vừa lúc quả cầu của con lắc đang đi qua vị trí lò xo không biến dạng theo chiều từ trên xuống thì thang máy chuyển động nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn 5m/s2.Lấy g=π=10m/s2.Sau đó con lắc dao động với biên độ bao nhiêu?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án B
Ta có độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng:
Xét chuyển động của con lắc với thang máy: Chọn chiều dương hướng lên. Thang máy chuyển động nhanh dần đều ở vị trí: .
Khi thang máy chuyển động, vị trí cân bằng bị dịch xuống dưới một đoạn bằng:
Nên li độ lúc sau là:
Ta có:
Từ đó ta có:
Thay số vào ta được:
Đáp án B
Ta có độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng: x = ∆ l = m g k = T 2 g 4 π 2 = 4 c m
Xét chuyển động của con lắc với thang máy: Chọn chiều dương hướng lên. Thang máy chuyển động nhanh dần đều ở vị trí: x = ∆ l .
Khi thang máy chuyển động, vị trí cân bằng bị dịch xuống dưới một đoạn bằng:
Nên li độ lúc sau là: x' = x + y.
Ta có:
Từ đó ta có:
Thay số vào ta được:
Đáp án A
Tần số dao động của con lắc lò xo: f = 1 2 π k m không phụ thuộc vào cách treo và biên độ. Do vậy với m và k không đổi, tần số của con lắc không đổi.
Đáp án A
Tần số dao động của con lắc lò xo: f = 1 2 π k m không phụ thuộc vào cách treo và biên độ. Do vậy với m và k không đổi, tần số của con lắc không đổi
Đáp án C
Khi thang máy đứng yên, độ biến dạng của lò xo tại vì trí cân bằng là:
Xét chuyển động của con lắc với thang máy. Chọn chiều dương hướng lên.
Khi thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên thì g’ = g + a.
Khi đó vị trí cân bằng của con lắc bị dịch xuống dưới một đoạn
cm
-> Li độ lúc sau là: x + y
+ Khi thang máy đứng yên, độ biến dạng của lò xo tại vì trí cân bằng là:
+ Xét chuyển động của con lắc với thang máy. Chọn chiều dương hướng lên.
Khi thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên thì g’ = g + a.
Khi đó vị trí cân bằng của con lắc bị dịch xuống dưới một đoạn
Giải thích: Đáp án D
Phương pháp: Con lắc đơn và con lắc lò xo chịu thêm tác dụng của lực quán tính
Cách giải:
Vì thang máy chuyển động nhanh dần đều xuống phía dưới nên hai con lắc cùng chịu tác dụng của lực quán tính hướng lên phía trên.
* Xét với con lắc đơn:
+ Lúc này gia tốc trọng trường hiệu dụng tác dụng lên con lắc đơn là: g1 = g – a = 10 – 2,5 = 7,5 (m/s2)
+ Lúc qua VTCB, con lắc đơn có tốc độ và gia tốc trọng trường hiệu dụng g nên sau đó sẽ dao động với biên độ là:
* Xét với con lắc lò xo:
+ Con lắc lò xo chịu tác dụng của lực quán tính hướng lên nên VTCB dịch chuyển lên phía trên so với VTCB ban đầu một đoạn:
Do đó thời điểm tác dụng lực, con lắc lò xo có li độ x2=x0=2,5cm và tốc độ v2=ωA nên sau đó sẽ dao động với biên độ là:
+ Tỉ số giữa biên độ dài của con lắc đơn và con lắc lò xo khi đó là:
Đáp án B
Thang máy chuyển động nhanh dần đều xuống dưới nên lực quán tính sẽ hướng lên làm giảm g.
Có
+ Xét con lắc lò xo : thay đổi g dẫn đến thay đổi VTCB. Độ lệch VTCB so với VTCB cũ là
đây chính là li độ của vật khi thang chuyển động. Lúc này vật có vận tốc
Biên độ mới:
+ Xét con lắc đơn : khi qua VTCB, con lắc đơn chỉ có động năng nên việc thay đổi g không làm ảnh hưởng đến cơ năng của con lắc.
Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng: $x=\Delta l=\dfrac{mg}{k}=\dfrac{T^2 g}{4\pi ^2} = 4cm.$
Xét chuyển động của con lắc với thang máy: Chọn chiều dương hướng lên. Thang máy chuyển động nhanh dần đều ở vị trí $x=\Delta l.$
Khi thang máy chuyển động, vị trí cân bằng bị dịch xuống dưới một đoạn bằng: $y=\Delta l=\dfrac{m\left(g+a\right)}{k}-\dfrac{mg}{k}.$
Nên li độ lúc sau là: $x+y.$
Ta có: $A^2=x^2+\left(\dfrac{v}{\omega }\right)^2.$
$A^2=\left(x+y\right)^2+\left(\dfrac{v}{\omega }\right)^2.$
Từ đó ta có: $A^2=A^2+y^2+2xy.$
Tính ra: $A=3 \sqrt{5}.$