Một con lắc lò xo treo thẳng đứng được kích thích cho dao động điều hòa với biên độ A.

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị

Lực phục hồi: Fph = -kx

Lực đàn hồi: Fdh = k∆l 

Sử dụng VTLG và công thức: ω=ΔφΔt

Cách giải:

Từ đồ thị ta thấy đồ thị (1) là đồ thị lực phục hồi, đồ thị (2) là đồ thị lực đàn hồi 

Ở thời điểm t = 0, ta có: Fph min =−kAFdb max =kA+Δl0 

→ ở thời điểm đầu, vật ở vị trí biên dưới

Tại thời điểm đầu tiên lực phục hồi Fph =0 ⇒ x = 0, lực đàn hồi có độ lớn là:

Fdh=1( N)⇒kΔl0=1 

Tại điểm M, vật ở vị trí biến trên, lực đàn hồi là:

Fdh=1( N)⇒kA−Δl0=1 

⇒kΔl0=kA−Δl0⇒Δl0=A−Δl0⇒Δl0=A2 

Chọn trục thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, ta có VTLG: 

Từ VTLG, ta thấy từ thời điểm t = 0 đến thời điểm t=215 s, vecto quay được góc: 

Δφ=4π3(rad)⇒ω=ΔφΔt=4π3215=10π(rad/s) 

Lại có: ω=km=gΔl0⇒π2Δl0=10π⇒Δl0=0,01( m) 

Lực đàn hồi: Fdh = k∆l­0 ⇒10 = k.0, 01 ⇒k =100 (N/m) 

Chọn A.