Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng m = 100g và lò xo khối lượng không đáng kể. Chọn gốc toạ độ ở vị trí cân bằng, chiều
Giải thích
Phương pháp:
Độ lớn lực đàn hồi: \({F_{dh}} = k \cdot \left( {l - {l_0}} \right) = k \cdot \Delta l\)
Độ biến dạng tại VTCB: \(\Delta l = \frac{{mg}}{k}\)
Tần số góc: ω =km =gΔl
Cách giải:
Phương trình dao động: x=4cos(10t-π3)(cm)⇒A=4cm=0,04mω =10rad/s
Độ cứng của lò xo: \(k = m \cdot {\omega ^2} = {0,1.10^2} = 10\;{\rm{N}}/{\rm{m}}\)
Độ giãn của lò xo tại VTCB: \(\Delta l = \frac{g}{{{\omega ^2}}} = \frac{{10}}{{{{10}^2}}} = 0,1\;{\rm{m}} = 10\;{\rm{cm}}\)
Tại t= 0 vật có \(x = 2\;{\rm{cm}}\) chuyển động theo chiều dương. Khi đi được quãng đường \(S = 10\;{\rm{cm}}\) thì vật đến đúng ở vị trí biên âm. Độ lớn lực đàn hồi tác dụng vào vật tại thời điểm đó là:
\({F_{dh}} = k \cdot (\Delta l + A) = 10.(0,1 + 0,04) = 1,4N\)

Chọn A.