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

33/40

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng tại nơi có gia tốc trọng trường g=10m/s2, đầu trên của 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 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 biến dạng thì tốc độ của vật là 103π cm/s. Lấy π2=10 chu kì dao động của con lắc là

0,5 s.

0,2 s.

0,6 s.

0,4 s.

Giải thích

Đáp án C

Trong một chu kì, lò xo nén khi con lắc di chuyển trong khoảng −A≤x≤Δl0, thời gian lò xo bị nén t=T6 ứng với góc quét φ=π3rad.

Phương pháp đường tròn

Từ hình vẽ, ta có:

cosπ6=Δl0A⇒Δl0=32A⇒vmax=ωA=103πcosπ6=π203cm/s

Biến đổi:

vmax=ωA=gΔl02Δl03=23gΔl0⇒Δl0=3vmax24g

Chu kì:

T=2πΔl0g=0,6s.