Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 25 N/m một đầu được gắn với

39/40

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng \(25{\rm{\;N}}/{\rm{m}}\) một đầu được gắn với hòn bi nhỏ có khối lượng \(100{\rm{\;g}}\). Tại thời điểm \({\rm{t}} = 0\), thả cho con lắc rơi tự do sao cho trục của lò xo luôn nằm theo phương thẳng đứng và vật nặng ở phía dưới lò xo. Đến thời điểm \({{\rm{t}}_1} = 0,02\sqrt {30} \) (s) thì đầu trên của lò xo bị giữ lại đột ngột. Sau đó vật dao động điều hòa. Lấy \({\rm{g}}\)\( = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\). Tại thời điểm \({{\rm{t}}_2} = {{\rm{t}}_1} + 0,1{\rm{\;}}\left( {\rm{s}} \right)\) tốc độ của hòn bi gần giá trị nào sau đây?

\(150{\rm{\;cm}}/{\rm{s}}\).

\(90{\rm{\;cm}}/{\rm{s}}\)

\(120{\rm{\;cm}}/{\rm{s}}\).

\(60{\rm{\;cm}}/{\rm{s}}\)

Giải thích

\(\Delta {l_0} = \frac{{mg}}{k} = \frac{{0,1.10}}{{25}} = 0,04m = 4cm\) và \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{{25}}{{0,1}}} \approx 5\pi \) (rad/s)

\(\alpha = \omega \Delta t = 5\pi .0,1 = 0,5\pi \to \)vuông pha \( \Rightarrow v = \omega \Delta {l_0} = 5\pi .4 = 20\pi \approx 62,8cm/s\). Chọn D