Một lò xo có khối lượng không đáng kể, có hệ số đàn hồi k = 50N/m được đặt nằm ngang, một đầu được giữ cố định, đầu còn lại được gắn

Một lò xo có khối lượng không đáng kể, có hệ số đàn hồi k = 50N/m được đặt nằm ngang, một đầu được giữ cố định, đầu còn lại được gắn với chất điểm có khối lượng m1 = 0,1 kg. Chất điểm m1 được gắn với chất điểm thứ hai có khối lượng m2 = 0,1 kg .Các chất điểm đó có thể dao động không ma sát trên trục Ox nằm ngang (gốc O ở vị trí cân bằng của hai vật) hướng từ điểm cố định giữ lò xo về phía các chất điểm m1, m2. Tại thời điểm ban đầu giữ hai vật ở vị trí lò xo nén 4 cm rồi buông nhẹ. Bỏ qua sức cản của môi trường. Hệ dao động điều hòa. Lấy π2=10 . Gốc thời gian chọn khi buông vật. Chỗ gắn hai chất điểm bị bong ra nếu lực kéo tại đó đạt đến 1 N. Thời điểm mà m2 bị tách khỏi m1

A. π5 s

B. π10 s

C. 0,4 s

D. 0,2 s

Trả lời

Giả sử tại thời điểm vật m2 bắt đầu rời khỏi m1 thì ly độ của hai vật là x.

Áp dụng định luật II Niu-tơn cho m1, ta có:

Một lò xo có khối lượng không đáng kể, có hệ số đàn hồi k = 50N/m được đặt nằm ngang, một đầu được giữ cố định, đầu còn lại được gắn (ảnh 1)

Theo bài ta có: x=F21km1ω2=F21km1km1+m2=1500,1.500,1+0,1=0,04m

Vậy khi vật m2 bị bong ra khỏi m1 thì 2 vật đang ở vị trí biên dương.

Chu kì : T=2πm1+m2k=2π0,1+0,150=0,4s

Thời gian cần tìm:

Một lò xo có khối lượng không đáng kể, có hệ số đàn hồi k = 50N/m được đặt nằm ngang, một đầu được giữ cố định, đầu còn lại được gắn (ảnh 2)

Câu hỏi cùng chủ đề

Xem tất cả