Một con lắc lò xo treo thẳng đứng tại nơi có gia tốc trong trường

35/40

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng tại nơi có gia tốc trong trường g=10 m/s², đầu trên lò xo gắn cố định, đầu dưới gắn với vật nặng có khối lượng m. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì T. Khoảng thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là T6. Tại thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không bị biến dạng thì tốc độ của vật là 10π3 cm/s. Lấy π²=10, chu kì dao động của con lắc là

0,6 s

0,2 s

0,4 s

0,5 s

Giải thích

Chọn A

Lò xo treo thẳng đứng ở vị trí cân bằng lò xo giãn ra một đoạn

Δl=gω2(1)

Thời gian nén của lò xo: t=21ωarccosΔlA=T6→Δl=A32 (2)

Từ (1) và (2) có gω2=A32→ω2=2gA3(3)

Tại thời điểm lò xo đi qua vị trí không biến dạng:

x=±Δl=±A32→v=ωA2=0,1π3(m/s)→ωA=0,2π3 (m/s)(4)

Từ (3) và (4) ω2A2=2gA3=1,2→A=0,063 m(5)

Thế (5) vào (4) ta có ω=10π3 rad/s→T=0,6 s