Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống dưới theo trục
35
25/05/2024
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống dưới theo trục của lò xo đến vị trí lò xo dãn \(7,5\;cm\) thì thả nhẹ cho nó dao động điều hòa. Sau khoảng thời gian ngắn nhất là \(\frac{\pi }{{60}}\)s thì gia tốc của vật bằng 0,5 gia tốc ban đầu. Lấy gia tốc trọng trường \(10\;m/{s^2}\). Thời gian mà lò xo bị nén trong một chu kì là
A. \(\frac{\pi }{{15}}\;s\)
B. \(\frac{\pi }{{30}}\;s\)
C. \(\frac{\pi }{{60}}\;s\)
D. \(\frac{\pi }{{20}}\;s\)
Trả lời
Chọn B
Chọn chiều dương hướng xuống:
Ta có:
+ Thời điểm ban đầu: x0 = +A => |a| = |amax| = ω2A
vị trí gia tốc của vật bằng nửa gia tốc ban đầu: a2 = 0,5a
=> li độ tại vị trí gia tốc của vật bằng nửa gia tốc ban đầu: x = A/2
+ thời gian vật đi từ A =>A/2là: \[t = \frac{T}{6} = \frac{\pi }{{60}} = > T = \frac{\pi }{{10}}\]=> Ꞷ= 20 rad/s
+ Độ dãn của lò xo tại VTCB là
=> Biên độ A = 7,5 - ∆l = 7,5 - 2,5 = 5cm
=> Thời gian lò xo bị nén trong 1 chu kì là : \[t = 2.\frac{T}{6} = \frac{T}{3} = \frac{\pi }{{30}}(s)\]