Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Khi vật qua VTCB thì lò xo dán một đoạn Δl1. Treo con lắc vào một điểm cố định trên mặt phẳng nghiêng góc α với mặt phẳng nằm ngang. Khi con lắc dao động qua VTCB,lò xo dãn một đoạn Δl2 = 3/5 Δl1. Góc nghiêng α bằng?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ở VTCB lò xo giãn \(\Delta \ell_0\) thì ta có tần số góc \(\omega=\sqrt{\dfrac{g}{\Delta \ell_0}}=\sqrt{\dfrac{10}{0,04}}=5\pi(rad/s)\)
Chu kì dao động: \(T=\dfrac{2\pi}{\omega}=0,4(s)\)
Đáp án A
Tại vị trí cân bằng, ta luôn có
Lập tỉ số:
Tần số gốc của dao động sau khi tăng góc của mặt phẳng nghiêng
Đáp án D
Gọi năng lượng dao động ban đầu của con lắc là E. Tại vị trí giữ lò xo, ta có
Giữ cố định lò xo tại vị trí một phần 3 chiều dài → phần chiều dài còn lại tham gia vào dao động là hai phần ba chiều dài
Mặt khác thế năng đàn hồi của lò xo tham gia vào dao động là
Năng lượng dao động lúc sau:
Chọn đáp án A
Con lắc dao động điều hòa với biên độ:
A = Δ l = m g k = 8 c m ; T = 2 π m k = 2 5 25 π s
Khi vật cách vị trí sàn 30 cm ⇒ x = A 2 và cách phía dưới VTCB
Để xe đi quan gầm bàn mà không chạm vào con lắc thì thời gian chuyển động của xe qua gầm bàn phải nhỏ hơn hoặc bằng thời gian ngắn nhất con lắc chuyển động từ vị trí cách mặt sàn 30 cm hướng lên trên đến vị trí cách mặt sàn 30cm hướng xuống dưới thời gian ngắn nhất con lắc chuyển động từ trạng thái x = A 2 phía dưới VTCB, v hướng lên đến trạng thái x = A 2 ; phía dưới VTCB; v hướng xuống
t ≤ T 12 + T 1 + T 12 = 2 T 3 = 4 5 75 π ( s ) ⇒ t max = 4 5 75 π ( s )
Mà t = L v ⇒ v min = L t max = 0 , 4 4 5 75 = 1 , 0676 m / s
+ CLLX treo thẳng đứng, khi ở VTCB thì: \(\Delta\ell_0=\dfrac{mg}{k}\) (1)
+ CLLX trên mặt phẳng nghiêng:
Vật nằm cân bằng thì: \(\vec{P}+\vec{F}+\vec{N}=\vec{0}\)
Chiếu lên trục tọa độ ta có: \(P.\sin\alpha-F=0\)
\(\Rightarrow mg\sin\alpha=k.\Delta\ell_2\)
\(\Rightarrow \Delta\ell_2=\dfrac{mg\sin\alpha}{k}\) (2)
Từ (1) và (2) ta có: \(\sin\alpha=\dfrac{\Delta \ell_2}{\Delta\ell_1}=\dfrac{3}{5}\)
\(\Rightarrow \alpha =36,9^0\)