Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, có một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 40 N/m và vật nhỏ A có khối lượng 0,1 kg. Vật A được nối với vật B có khối lượng 0,3 kg bằng sợi dây mềm, nhẹ, dài. Ban đầu kéo vật B để lò xo giãn 10 cm rồi thả nhẹ. Từ lúc thả đến khi vật A dừng lại lần đầu thì tốc độ trung bình của vật B bằng
A. 47,7 cm/s
B. 63,7 cm/s
C. 75,8 cm/s
D. 81,3 cm/s
Giai đoạn 1 : Từ biên dương x = +A = 10 cm đến vtcb: hệ dao động
rad/s → T = π/5 s,
Giai đoạn 2: Từ vtcb ra biên âm: tới vtcb tốc độ của hệ đạt cực đại, ngay sau đó tốc độ giảm nên dây bị chùng.
Khi đó, vật A dao động điều hòa với
rad/s → T’ = π/10 s, biên độ mới A’
= cm ; vật B chuyển động đều với v = 100 cm/s.
Quãng đường B đi được trong T’/4 là S’
Tổng quãng đường B đi được: S = 2,5π + 10 cm
Vận tốc trung bình của B là: