Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k và vật nặng có khối lượng m1. Khi m1 cân bằng ở O thì lò xo giãn 10cm. Đưa vật nặng m1 tới vị trí lò xo giãn 20cm, gắn thêm vào m1 vật nặng có khối lượng m2 = 0,25m1 rồi thả nhẹ cho hệ chuyển động. Bỏ qua ma sát và lấy g = 10m/s2. Khi hai vật về đến O thì m2 tuột khỏi m1. Biên độ dao động của m1 sau khi m2 tuột khỏi nó gần với giá trị nào sau đây nhất ?
A. 6,71cm
B. 5,76cm
C. 6,32cm
D. 7,16cm
Lời giải của giáo viên
+ Tại thời điểm ban đầu ta có ∆l0 = 10cm
+ Đưa vật tới vị trí lò xo giãn 20cm thì có thêm vật m2 = 0,25m1 gắn vaò m1 nên khi đó ta sẽ có VTCB mới O’ dịch xuống dưới so với O 1 đoạn bằng
\(OO'=\Delta l'-\Delta {{l}_{0}}=\frac{({{m}_{1}}+{{m}_{2}})g}{k}-\frac{{{m}_{1}}g}{k}=\frac{{{m}_{2}}g}{k}=\frac{0,25{{m}_{1}}g}{k}=0,25\Delta {{l}_{0}}=0,25.10=2,5cm.\)
+ Tại ví trí đó người ta thả nhẹ cho hệ chuyển động nên A’ = 10 -2,5 = 7,5cm
+ Khi về đến O thì m2 tuột khỏi m1 khi đó hệ chỉ còn lại m1 dao động với VTCB O, gọi biên độ khi đó là A1
+ Vận tốc tại điểm O tính theo biên độ A’ bằng vận tốc max của vật khi có biên độ là A1
\(\Rightarrow {{\omega }_{1}}{{A}_{1}}=\omega 'A'\sqrt{1-{{\left( \frac{2,5}{7,5} \right)}^{2}}}=\sqrt{\frac{10}{0,125}}.7,5.\frac{\sqrt{8}}{3}=20\sqrt{10}cm/s\Rightarrow {{A}_{1}}=\frac{20\sqrt{10}}{\sqrt{\frac{10}{0,1}}}=2\sqrt{10}=6,32cm\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha dựa trên :
Cho mạch LC, biết cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0, điện tích cực đại trên hai bản tụ là Q0. Mạch trên có thể thu sóng điện từ có tần số góc là
Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có tiêu cự lần lượt là f1 = 1cm và f2 = 4cm. Một người mắt tốt đặt sát sau thị kính quan sát vật nhỏ AB mà không điều tiết. Độ bội giác của kính khi đó là G = 90. Cho OCc = 20cm. Khoảng cách giữa vật kính và thị kính bằng:
Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng
Trong laze có sự biến đổi của dạng năng lượng nào dưới đây thành quang năng?
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có vận tốc bằng không tại hai thời điểm liên tiếp t1 = 1,625s và t2 = 2,375s; tốc độ trung bình trong khoảng thời gian đó là 16cm/s. Ở thời điểm t = 0, vận tốc v0 (cm/s) và li độ x0 (cm) của vật thỏa mãn hệ thức:
Một dây đàn hồi AB hai đầu cố định, dao động với tần số 20Hz thì trên đây có sóng dừng ổn định với 3 nút sóng (không tính A và B). Để trên dây có sóng dừng với 2 bụng sóng thì tần số dao động của sợi dây là
Biết khối lượng của hạt nhân \({}_{92}^{235}U\) là 234,99 u, của proton là 1,0073 u và của nơtron là 1,0087 u. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \({}_{92}^{235}U\) là
Cho đoạn mạch điện AB không phân nhánh mắc theo thứ tự: một cuộn cảm, một tụ điện có điện dung C thay đổi được , một điện trở thuần R = 50 Ω . Giữa A , B có một điện áp xoay chiều luôn ổn định u =164\(\sqrt{2}\)cosω t (V) . Cho C thay đổi : khi dung kháng của tụ điện bằng 40Ω thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm lệch pha \(\frac{\pi }{2}\) so với điện áp giữa hai đầu mạch MB (mạch MB chứa C và R) và công suất tiêu thụ của mạch AB lớn nhất Pmax . Giá trị của Pmax bằng
Nếu chiếu chùm tia hồng ngoại vào tấm kẽm tích điện âm thì
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ 10cm. Pha dao động của vật phụ thuộc thời gian theo đồ thị như hình vẽ. Phương trình dao động của vật là:
Theo mẫu nguyên tử Bo thì trong nguyên tử hiđro, bán kính quỹ đạo dừng của electron trên các quỹ đạo là rn = n2r0, với r0 = 0,53.10-10m; n = 1,2,3,… là các số nguyên dương tương ứng với các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử. Gọi v là tốc độ của electron trên quỹ đạo K. Khi nhảy lên quỹ đạo M, electron có tốc độ bằng