Một con lắc lò xo nằm ngang, tại vì trí cân bằng cấp cho vật nặng một vận tốc có độ lớn v = 10cm/s dọc theo trục lò xo, thì sau 0,4s thế năng con lắc đạt cực đại đầu tiên, lúc đó vật cách vị

Lời giải:

Đáp án:

C. 2,5 cm

Giải thích các bước giải:

Vật ở VTCB \( \to \) li độ \(x = 0\)

Sau 0,4s đạt thế năng cực đại \( \to \) li độ \(x = A\)

Ta có: \(\frac{T}{4} = 0,4 \Leftrightarrow T = 0,4 \cdot 4 = 1,6{\mkern 1mu} (s)\)

Tần số góc: \(\omega  = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2\pi }}{{1,6}} = 1,25\pi {\mkern 1mu} (rad/s)\)

Áp dụng công thức độc lập thời gian:

\({A^2} = {x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} = 0 + \frac{{{{10}^2}}}{{{{(1,25\pi )}^2}}} = 6,4\)

\( \to A = 2,53{\mkern 1mu} (cm)\)

Vậy khi đạt thế năng cực đại vật cách VTCB một đoạn bằng 2,53 cm