2020 câu Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2023 có đáp án (Phần 21)

Một vật nhỏ khối lượng m = 400 g được treo vào một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 40 N/m. Đưa vật lên đến vị trí lò xo không bị biến dạng rồi thả nhẹ cho vật dao động.

Giải thích

Tốc độ góc: \[\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{{40}}{{0,4}}} = 10rad/s\]

Ta có: \[{\omega ^2} = \frac{g}{{\Delta {\ell _0}}} \Rightarrow 100 = \frac{{10}}{{\Delta {\ell _0}}} \Rightarrow \Delta {\ell _0} = 0,1m\]\[ \Rightarrow A = 0,1m = 10cm\]

Khi lò xo giãn 5cm thì \[x = - 5cm\]

Ta có: \[\cos \varphi = \frac{{ - 5}}{{10}} = - \frac{1}{2} \Rightarrow \varphi = \frac{{2\pi }}{3}\]

Phương trình dao động: \[x = 10\cos \left( {10t + \frac{{2\pi }}{3}} \right)\].