Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 20 gam gắn vào đầu một lò xo có độ cứng 1 N/m

Hướng dẫn

a) Theo hình 2.14. Trong nửa chu kì đầu tiên, khi vật đi từ biên độ dương A về biên độ âm A₁, vật nhận vị trí + x₀ là vị trí cần bằng tạm thời.

Vị trí + x₀ cách vị trí cân bằng ban đầu một khoảng

          \(\frac{{\mu mg}}{k} = \frac{{0,1.0,02.10}}{1} = 0,02\left( m \right) = 2\left( {cm} \right)\)

b) Từ hình 2.5 nếu so với biên độ ban đầu A, biên độ dao động sau \(\frac{1}{4}\)chu kì bị giảm một lượng bằng độ dài đoạn Ox₀.

Vậy \({A_{1/4T}} = A - \frac{{\mu mg}}{k} = 10 - 2 = 8\left( {cm} \right)\)

c) Độ giảm biên độ sau mỗi chu kì dao động là

 \(\Delta {A_T} = \frac{{4\mu mg}}{k} = \frac{{4.0,1.0,02.10}}{1} = 0,08\left( m \right) = 8cm\)

d) Tần số góc của dao động là \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{1}{{0,02}}} = 5\sqrt 2 \left( {rad/s} \right)\)

          Biên độ dao động lớn nhất A_max = A_1/4 = 8 cm.

          Tốc độ dao động cực đại của vật trong toàn bộ quá trình dao động là

                     \({v_{\max }} = {A_{\max }}.\omega = 8.5\sqrt 2 = 40\sqrt 2 \left( {cm/s} \right)\)