Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chu kì và biên độ dao động của con lắc lần lượt là 0,4 s và 8 cm. Chọn trục x’x thẳng đứng

12/25

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chu kì và biên độ dao động của con lắc lần lượt là 0,4 s và 8 cm. Chọn trục x’x thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian t = 0 khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s²và π²= 10. Thời gian ngắn nhất kể từ khi t = 0 đến khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực tiểu là :

\(\frac{2}{{30}}s\).

\(\frac{7}{{30}}s\).

\(\frac{1}{{30}}s\).

\(\frac{4}{{15}}s\).

Giải thích

+ Tần số góc của dao động: \(\omega = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2\pi }}{{0,4}} = 5\pi \left( {{\rm{rad/s}}} \right)\)

+ Độ biến dạng của con lắc lò xo khi ở vị trí cân bằng:

\(\Delta \ell = \frac{g}{{{\omega ^2}}} = \frac{\pi }{{{{\left( {5\pi } \right)}^2}}} = 0,04{\rm{ }}m = 4{\rm{ }}cm\)

+ Biên độ 8 cm

+ Nhận thấy \(\Delta \ell < A \Rightarrow {F_{d{h_{\min }}}} = 0\) tại \(x = - \Delta \ell = - 4cm\)

Thời gian ngắn nhất kể từ khi t = 0 ( x = 0; v >0) đến khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực tiểu là:

\({t_{\min }} = \frac{T}{2} + \frac{T}{{12}} = \frac{7}{{30}}\left( s \right)\)

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chu kì và biên độ dao động của con lắc lần lượt là 0,4 s và 8 cm. Chọn trục x’x thẳng đứng (ảnh 1)

Chọn đáp án B