Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo được giữ cố định, đầu phía dưới của lò xo gắn vào một đĩa cân nhỏ có khối lượng m1= 400g. Biên độ dao động

15/17

Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo được giữ cố định, đầu phía dưới của lò xo gắn vào một đĩa cân nhỏ có khối lượng m₁= 400g. Biên độ dao động của con lắc lò xo là 4 cm. Đúng lúc đĩa cân đi qua vị trí thấp nhất của quỹ đạo, người ta đặt nhẹ nhàng lên một vật nhỏ có khối lượng m₂= 100g lên đĩa cân m₁. Kết quả là ngay sau khi đặt m₂, hệ chấm dứt dao động. Bỏ qua mọi ma sát. Bỏ qua khối lượng của lò xo. Biết \[g = {\pi ^2} = 10m/{s^2}\]. Chu kỳ dao động của con lắc khi chưa đăt thêm vật nhỏ m2m2 bằng

0,8 s.

0,6 s.

0,25 s.

0,5 s.

Giải thích

Trả lời:

+ Khi vật m₁ ở vị trí biên dưới, ta đặt vật m₂ thì dao động dừng

⇒ Vị trí cân bằng mới của hệ trùng với vị trí biên dưới

⇒ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí này là: \[\Delta l = \frac{{{m_1}g}}{k} + A\]

+ Tại điểm đó: Lực đàn hồi cân bằng với trọng lực: P₁+ P₂=Fdh

\[ \Leftrightarrow {m_1}g + {m_2}g = k\Delta l\]

\[ \Leftrightarrow 0,4.10 + 0,1.10 = k\left( {\frac{{0,4.10}}{k} + 0,04} \right)\]

\[ \Rightarrow k = 25N/m\]

+ Chu kì dao động ban đầu của vật: \[T = 2\pi \sqrt {\frac{{{m_1}}}{k}} = 2\pi \sqrt {\frac{{0,4}}{{25}}} = 0,8s\]

Đáp án cần chọn là: A