1 lò xo có đọ cứng 50N/m gắn với vật 800 g. Kéo lò xo dãn 5 cm thả nhẹ. Xác định:
a) Cơ năng
b) Vận tốc khi lò xo ko bị biến dạng
c) Độ biến dạng của lò xo khi Wđ = Wt
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Vị trí cân bằng mới cách VTCB cũ là: \(\frac{\mu mg}{k}=\frac{0,05.0,1.10}{100}=0,05.10^{-2}m=0,05cm\)
Sau nửa chu kỳ biên độ giảm: 2. 0,05 = 0,1cm
Vật đi từ biên phải sang biên trái sẽ đi đc quãng đường là: 5 + 4,9 = 9,9cm.
Như vậy, vật cần đi tiếp: 12 - 9,9 = 2,1 cm
Khi đó, vật cách VTCB mới là: 4,9 - 2,1 - 0,05 = 2,75cm.
Biên độ mới là: A' = 4,9 - 0,05 = 4,85 cm.
Áp dụng CT độc lập, ta có tốc độ của vật là: \(v=\omega\sqrt{A^2-x^2}=10\pi\sqrt{4,85^2-2,75^2}=125,5\)(cm/s)
P/S: Đề bài này hơi lẻ, bạn xem lại giả thiết xem độ cứng lò xo và hệ số ma sát có chính xác như đề bài cho không?
Theo bài ra ta có:
W=Wđ+Wt =1/2.m.v2 +1/2.k.x2= 5.1/2.k.x2
Khi wt =4wđ thì cơ năng ở đó là:
w=wđ+wt = 5/4.wt = 5/4.1/2.kx'2
Theo định luật bảo toàn cơ năng cho hai vị trí ta có:
5/4.1/2.kx'^2 = 5.1/2.k.x^2 -> x' = ...
Hướng dẫn:
Độ biến dạng của lò xo tại các vị trí cân bằng tạm x 0 = μ m g k = 0 , 5.0 , 3.10 300 = 0 , 5 c m
+ Biên độ dao động của vật trong nửa chu kì đầu tiên A 1 = X 0 – x 0 = 5 – 0 , 5 = 4 , 5 c m .
+ Biên độ dao động của vật trong nửa chu kì tiếp theo A 2 = A 1 – 2 x 0 = 4 , 5 – 1 = 3 , 5 c m → sau khi đi được quãng đường 12 cm, vật đến vị trí có li độ x2 = –0,5 cm tương ứng với nửa chu kì thứ hai.
→ Tốc độ của vật tại vị trí vật đi được quãng đường S = 12 cm kể từ lúc thả.
v = ω A 2 2 − x 2 2 = 300 0 , 3 3 , 5 2 − 0 , 5 2 = 109 , 54 c m
Đáp án B
Độ dãn tối đa \(\Delta l_o=\frac{mg}{k}\)
Vận tốc lớn nhất \(v_{max}=\omega A=\sqrt{\frac{k}{m}}\frac{mg}{k}=g\sqrt{\frac{m}{k}}\)
Đáp án A
+ Do bỏ qua mọi lực cản nên cơ năng của con lắc lò xo bảo toàn vậy nó bằng cơ năng ở vị trí bài cho tức là ở vị trí có:
Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB là:
\(\Delta l_0=\dfrac{g}{\omega^2}=\dfrac{10}{20^2}=0,025m=2,5cm\)
Theo giả thiết, biên độ: \(A= 5cm.\)
Chọn trục toạ độ có chiều dương hướng xuống. Khi vật qua vị trí lò xo không biến dạng thì \(x=-\Delta l_0 = -2,5cm\)
Áp dụng: \(A^2=x^2+\dfrac{v^2}{\omega^2}\)
\(\Rightarrow 5^2=2,5^2+\dfrac{v^2}{20^2}\)
\(\Rightarrow v=50\sqrt 3 (cm/s)=0,5/\sqrt 3 (m/s)\)
Chọn D.
a)Cơ năng vật: \(W=\dfrac{1}{2}k\left(\Delta l\right)^2=\dfrac{1}{2}\cdot50\cdot0,05^2=0,0625J\)
b)Vận tốc khi lò xo bị biến dạng:
\(\dfrac{1}{2}mv^2=W\Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{2W}{m}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot0,0625}{0,8}}=0,4\)m/s
c)Khi \(W_đ=W_t\Rightarrow W'=2W_t=2mgz\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow0,0625=2mgz\Rightarrow z=\dfrac{0,0625}{2\cdot0,8\cdot10}\approx4\cdot10^{-3}m=4mm\)
a) Cơ năng:
\(W_t=\dfrac{1}{2}mv^2+\dfrac{1}{2}k\left(\Delta l\right)^2=\dfrac{1}{2}\times0.8\times0^2+\dfrac{1}{2}\times50\times0.05^2=0.0625\left(J\right)\)
Do bỏ qua sức cản môi trường nên cơ năng bảo toàn
\(W_1=W=0.0625\left(J\right)\)
b) Vận tốc khi lò xo ko bị biến dạng:
\(0.0625=\dfrac{1}{2}\times0.8\times v^2+\dfrac{1}{2}\times50\times0^2\)
\(\Leftrightarrow v\approx0.4\)\((m/s)\)
c) \(W_đ=W_t\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}W_đ-W_t=0\\W_đ+W_t=0.0625\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}W_đ=0.03125\\W_t=0.03125\end{matrix}\right.\)
Khi \(W_đ=W_t\)
\(\Leftrightarrow W_t=\dfrac{1}{2}\times50\times\left(\Delta l\right)^2\)
\(\Leftrightarrow0.03125=\dfrac{1}{2}\times50\times\left(\Delta l\right)^2\)
\(\Leftrightarrow\Delta l\approx0.035\left(m\right)\)