Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Vật kéo xuống 5cm từ VTCB và thả không vận tốc đầu nên A=5cm
\(\Delta l_0=\frac{mg}{k}=0,05\left(m\right)=5\left(cm\right)\)
Nhận thấy \(A=\Delta l_0\) nên:
+) \(F_{min}=0\left(N\right)\)
+) \(F_{max}=k\left(\Delta l_0+A\right)=40\left(0,05+0,05\right)=4\left(N\right)\)
\(x_1^2+\frac{v_1^2}{\omega^2}=x_2^2+\frac{v_2^2}{\omega^2}\Rightarrow\omega=\sqrt{\frac{v_2^2-v_1^2}{x_1^2-x_2^2}}=10\pi\)
Do pt của 4 ngoại lực có biên độ bằng nhau, để con lắc dao động với biên độ nhỏ nhất trong giai đoạn ổn định thì \(\left|\omega-\omega_F\right|\) là lớn nhất
\(\Rightarrow\) Đáp án B đúng (không chắc lắm :( )
Cách thứ 2 mới đúng em nhé.
Cách 1 chỉ đúng khi dây kim loại chuyển động tịnh tiến, nhưng ở đây là dây kim loại quay quanh 1 đầu cố định.
Mình giải thích thêm về công thức trên như sau.
Ta có suất điện đọng tính bởi :
\(e=\dfrac{\Delta\phi}{\Delta t}=\dfrac{B.\Delta S}{\Delta t}=\dfrac{B.\Delta (\dfrac{\alpha}{2\pi}.\pi^2.l )}{\Delta t}=\dfrac{B.\Delta\alpha.l^{2}}{2.\Delta t}=\dfrac{B.l^{2}\omega}{2}\)
Với \(\Delta \alpha\) là góc quay trong thời gian \(\Delta t\) \(\Rightarrow \omega = \dfrac{\Delta \alpha}{\Delta t}\)
\(e_{max}\) khi \(\omega_{max}\), với \(\omega_{max}=\dfrac{v_{max}}{R}=\dfrac{\sqrt{2gl(1-\cos\alpha)}}{l}\)
Thay vào trên ta tìm đc \(e_{max}\)
Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp động ăng bằng thế năng là T/4
\(\Rightarrow \dfrac{T}{4}=\dfrac{\pi}{40}\)
\(\Rightarrow T = \dfrac{\pi}{10}\)
\(\Rightarrow \omega=\dfrac{2\pi}{T}=20(rad/s)\)
Biên độ dao động: \(A=\dfrac{v_{max}}{\omega}=\dfrac{100}{20}=5(cm)\)
Ban đầu, vật qua VTCB theo chiều dương trục toạ độ \(\Rightarrow \varphi=-\dfrac{\pi}{2}\)
Vậy PT dao động là: \(x=5\cos(20.t-\dfrac{\pi}{2})(cm)\)
Áp dụng công thức tính năng lượng dao động của con lắc đơn ta có:
\(W_1 = \dfrac{1}{2}.m_1.g.\ell_1. \alpha_1 ^{2}\) và \(W_2 = \dfrac{1}{2}.m_2.g.\ell_2. \alpha_2 ^{2}\)
Theo giả thiết hai con lắc đơn có cùng năng lượng
\(\Rightarrow \dfrac{1}{2}.m_1.g.\ell_1. \alpha_1 ^{2}=\dfrac{1}{2}.m_2.g.\ell_2. \alpha_2 ^{2}\)
Do khối lượng hai con lắc bằng nhau nên:
\(\ell_1.\alpha_1 ^{2} = \ell_2. \alpha_2 ^{2}\)
\(\Rightarrow \alpha_2 = \alpha_1 .\sqrt{l1/l2}\).
Thay số ta tìm được: \(\alpha_2 = 5,625^0\)
Chọn trục toạ độ có gốc ở VTCB, chiều dương hướng sang phải.
Phương trình dao động tổng quát là: \(x=A\cos(\omega t+\varphi)\)
Theo thứ tự, ta lần lượt tìm \(\omega;A;\varphi\)
+ \(\omega=\sqrt{\dfrac{k}{m}}=20\sqrt 2(rad/s)\)
+ Biên độ A: \(A^2=x^2+\dfrac{v^2}{\omega^2}=3^2+\dfrac{(80\sqrt 2)^2}{(20\sqrt 2)^2}\)
\(\Rightarrow A = 5cm\)
+ Ban đầu ta có \(x_0=3cm\); \(v_0=-80\sqrt 2\) (cm/s) (do ta đẩy quả cầu về VTCB ngược chiều dương trục toạ độ)
\(\cos\varphi=\dfrac{x_0}{A}=\dfrac{3}{5}\); có \(v_0<0 \) nên \(\varphi > 0\)
\(\Rightarrow \varphi \approx0,3\pi(rad)\)
Vậy PT dao động: \(x=5\cos(20\sqrt 2+0,3\pi)(cm)\)
Tần số góc: \(\omega = 2\pi/T = 4\pi (rad/s)\)
Độ cứng lò xo: \(k=m.\omega^2=0,4.(4\pi)^2=64(N/m)\)
Lực đàn hồi cực đại tác dụng vào vật: \(F_{dhmax}=k.A = 64.0,08=5,12N\)
Tan so goc:=2 π/T=4π (rad/s)
Do cung lo xo:k=m.w2=0,4.(4π)2 =64(N/m)
Luc dan hoi cuc dai tac dung vao vat:
Fd/max=K..A=64.0,08=5,12N