Trong thời gian một chu kì dao động, thời gian lực đàn hồi của lò xo và lực kéo về tác dụng vào vật cùng hướng là t1, thời gian 2 lực đó ngược hướng là t2.[r]
Trang 1Câu 18:Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m và lò xo có độ cứng k dao động
điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số góc 5 rad/s ở nơi có gia tốc trọng trường g
= 10 m/s2; lấy 2 = 10 Biết gia tốc cực đại của vật nặng amax> g Trong thời gian một chu
kì dao động, thời gian lực đàn hồi của lò xo và lực kéo về tác dụng vào vật cùng hướng là t1, thời gian 2 lực đó ngược hướng là t2 Cho t1=5t2 Trong một chu kì dao động, thời gian
lò xo bị nén là :
A
1
s
15 B.
2 s
3 C.
2 s
15 D.
1 s 30 Giải
Góc quay trong 1 chu kì ứng với thời gian
Lực đàn hồi và lực hồi phục cùng chiều và ngược hướng
Là: ϕ1;ϕ2
Theo đề bài: ϕ1
ϕ2 ω
Do ϕ1+ϕ2=2 π
Nên: ϕ2=π
3 ; ϕ1=5 π
3 Mặt khác công thức lực hồi phục và lực đàn hồi là
F=−Kx ; F d=− K (Δl +x)→ A=F F d=K2 x (x +Δl)
Để lực đàn hồi và lực hồi phục cùng chiều thì A>0
→ x (x +Δl)>0 → − A<x <− Δl ;o<x < A có thể nhìn trên hình góc quay thỏa mãn ĐK được vẽ trên hình
Như vậy thời gian tương ứng với lực đàn hồi và lực kéo về ngược dấu ứng với 2 góc còn lại( không vẽ trên hình)
Mà thời gian lò xo nén trong 1 chu kì khi vật thực hiện chuyển động quay từ M đến N như hình, góc quay tương ứng là
Δϕ=2 π − π
3− π=
2
Δϕ
2
15s
l
A -A
M
N