Hai con lắc lò xo được đặt trên một mặt phẳng nằm
Giải thích
Phương pháp:
+ Sử dụng biểu thức tính tần số góc: ω=km
+ Sử dụng biểu thức tính lực đàn hồi: Fdh=kx
+ Sử dụng biểu thức tính hợp lực
+ Vận dụng công thức lượng giác.
Cách giải:
+ Con lắc N (1) dao động với tần số góc: ω=k4m
+ Con lắc M (2) dao động với tần số góc: ω'=km=2ω
Biên độ dao động của 2 con lắc là A = 5cm, pha ban đầu φ=0rad
Ta có 2 con lắc dao động trên 2 đường thẳng vuông góc với nhau ⇒Fdh1→⊥Fdh2→
Hợp lực tác dụng lên điểm I: F→=Fdh1→+Fdh2→
Mà: Fdh1→⊥Fdh2→Fdh1=kx1=k.Acos(ωt)Fdh2=kx2=k.Acos(2ωt)
⇒F2=Fdl12+Fdh22=[kAcos(ωt)]2+[kAcos(2ωt)]2 =k2A2cos2ωt+cos22ωt
Lại có: cos2ωt+cos22ωt=cos2ωt+2cos2ωt−12 =4cos4ωt−3cos2ωt+1=P
Fmin khi Pmin
Đặt cos2ωt=x⇒P=4x2−3x+1
Pmin khi x=−b2a=38
Thay lên trên, ta được Fmin=72N
Chọn C.