Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ có khối lượng m = 625g dao động điều hòa
Phương pháp:
+ Sử dụng hệ thức liên hệ: \[{v^2} - v_0^2 = 2as\]
+ Sử dụng biểu thức tính tần số góc: ω =km
+ Sử dụng định luật bảo toàn động lượng p→ =p'→
+ Sử dụng hệ thức độc lập: \[{A^2} = {x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}\]
Cách giải:
Vận tốc của m’ ngay trước khi va chạm: v=v02+2gh =3,52+2.10.56,25.10-2 =4,85m/s
Tần số góc của hệ: ω'=km+m' =1000,625+0,05 =20309rad/s
Vị trí cân bằng mới thấp hơn vị trí cân bằng cũ 1 đoạn: \[{x_0} = \frac{{m'g}}{k} = \frac{{{{50.10}^{ - 3}}.10}}{{100}} = {5.10^{ - 3}}m\]
Vận tốc của hệ sau va chạm: \[V = \frac{{m'v}}{{m' + m}} = \frac{{0,05.4,85}}{{0,05 + 0,625}} = 0,359m{\rm{/}}s\]
Biên độ sau va chạm: \[A = \sqrt {{{\left( {{A_0} - {x_0}} \right)}^2} + \frac{{{V^2}}}{{{\omega ^2}}}} \] (0,05-5.10-3)2+(0,35920309)2 =0,0538m=5,38cm
Chọn C.