Khảo sát thực nghiệm một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 216 g và lò xo lực có độ cứng k, dao động dưới tác dụng của ngoại lực

Câu 14: Khảo sát thực nghiệm một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 216 g và lò xo lực có độ cứng k, dao động dưới tác dụng của ngoại lực  với  không đổi và f thay đổi được. Kết quả khảo sát ta được đường biểu diễn biên độ A của con lắc theo tần số f có đồ thị như hình vẽ. Giá trị của k xấp xỉ bằng

A. 13,64 N/m.

B. 12,35 N/m.

C. 15,64 N/m.

D. 16,71 N/m.

Trả lời

Đáp án đúng: A

Giải thích:

Khi f nằm trong khoảng từ 1,25 Hz đến 1,3 Hz thì biên độ cực đại, khi đó xảy ra cộng hưởng.

Thay vào công thức tính tần số ta thu được giá trị xấp xỉ của k.

$\begin{array}{l}k=4{\pi }^{2}m{f}^2\\ \Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{k}_1=4{\pi }^2{\mathrm{.0,216.12,5}}^2=\mathrm{13,3}\left(\text{N/m}\right)\\ k_2=4{\pi }^2{\mathrm{.0,216.13}}^2=\mathrm{14,4}\left(\text{N/m}\right)\end{array}\right.\\ \Rightarrow \mathrm{13,3}<k<\mathrm{14,4}\end{array}$