Vật A chuyển động tròn đều với bán kính quỹ đạo 8 cm và chu kì 0,2 s. Vật B có
3/20
Vật A chuyển động tròn đều với bán kính quỹ đạo 8 cm và chu kì 0,2 s. Vật B có khối lượng 100 g dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ 10 cm và tần số 5 Hz. Tâm I quỹ đạo tròn của vật A cao hơn vị trí cân bằng O của vật B là 1 cm (hình vẽ). Mốc tính thời gian lúc hai vật ở thấp nhất, lấy π2≈10. Khi hai vật ở ngang nhau lần thứ 5 kể từ thời điểm ban đầu thì lực đàn hồi của lò xo có độ lớn
5 N và hướng lên
4 N và hướng xuống
4 N và hướng lên
5 N và hướng lên
Hướng dẫn:
+ Chọn gốc tọa độ tại vị trí I của vật chuyển động tròn, chiều dương hướng xuống.
→ Phương trình dao động của B và của hình chiếu A lên trục Ox là xA=8cos10πtxB=1+10cos10πt
+ Khi A và B đi ngang qua nhau thì xB−xA=0↔cos5πt=−12→10πt=2π3+2kπ10πt=−2π3+2kπ↔t=115+0,2kt=−115+0,2k
→ Thời điểm A, B đi qua nhau lần thứ 5 ứng với t=715 s.
+ Khi đó lực đàn hồi của lò xo F=−mω2x=−0,1.10π2.0,01+0,1cos10π715=+4N
Đáp án B