Một con lắc lò xo treo thẳng đứng và dao động điều hòa với tần số f = 4,5 Hz. Trong quá trình dao động chiều dài của lò xo biến thiên từ 40cm đến 56cm. Lấy g = 10m/s2. Chiều dài tự nhiên của lò xo là
A. 48 cm
B. 42 cm
C. 40 cm
D. 46,7 cm
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Bạn xem thêm phần lí thuyết ở đây nhé: Con lắc lò xo treo thẳng đứng | Học trực tuyến
\(\omega=2\pi f = 9\pi (rad/s)\)
Có \(\omega=\sqrt{\dfrac{g}{\Delta \ell_0}}\) với \(\Delta \ell_0\) là độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng.
\(\Rightarrow \Delta \ell_0=\dfrac{g}{\omega^2}=\dfrac{10}{(9\pi)^2}=0,012(m)=1,2(cm)\)
Chiều dài lò xo khi vật ở VTCB là: \(\ell_{CB}=\dfrac{40+56}{2}=48(cm)\)
Có: \(\ell_{CB}=\ell_0+\Delta\ell_0\Rightarrow \ell_0=48-1,2=46,8(cm)\)
Vậy chiều dài tự nhiên của lò xo là 46,8 cm.
Đáp án A
Phương pháp: Áp dụng công thức chiều dài nhỏ nhất và lớn nhất của con lắc lò xo treo thẳng đứng
Cách giải :
Ở VTCB lò xo dãn một đoạn:
Khi ở VTCB lò xo có chiều dài: l c b = 30 + 2,5 = 32,5 cm
Biên độ dao động A = 2 cm nên chiều dài nhỏ nhất và lớn nhất lần lượt là
Chọn B
+ Chiều dài của lò xo biến thiên từ 20cm đến 30cm => A= 5cm
+ Trong một chu kì dao động thời gian lò xo nén bằng 1/2 thời gian lò xo giãn => thời gian nén t =T/3
=> Δlo = 2,5cm => lo = 20+2,5 = 22,5cm.
Chọn C
+ = 20 => Δlo = 0,025m = 2,5cm.
+ lCB = lo + Δlo = 30 + 2,5 = 32,5 cm.
Chọn D