Một con lắc lò xo treo vào một điểm cố định ở nơi có gia tốc
26/40
Một con lắc lò xo treo vào một điểm cố định ở nơi có gia tốc trọng trường g=π2m/s2. Cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng đàn hồi Wđh của lò xo vào thời gian t. Khối lượng của con lắc gần nhất với giá trị nào sau đây?
0,65kg
0,35kg
0,55kg
0,45kg
Giải thích
Đáp án A
Vì thời điểm t=0,1s ở giữa hai thời điểm thế năng đàn hồi bằng 0 nên lúc này vật đang ở vị trí biên âm
Lúc này: Wdh1=0,34=0,075J=kA−Δl022
Tại thời điểm t2=0,2s thì lò xo ở biên dương
⇒Wdh2=kA+Δl022=0,6+0,34=0,675J
Từ đó suy ra: A−Δl0A+Δl0=13⇒A=2Δl0⇒kΔl022=0,075J
Dễ thấy: T2=0,25−0,1=0,15s⇒T=0,3s⇒ω=20π3rad/s
Nên ω2=km=Δl0g⇒Δl0=9400m⇒0,075=kΔl022=mgΔl02⇒m=0,667kg