1 con lò xo treo thằng đứng, vật treo có khối lượng m. Kéo vật xuống đặt ở vị trí cân bằng 3cm rồi truyền cho nó vật tốc 40 cm/s thì nó dao động điều hòa theo phương thằng đứng trùng với trục lò xo và khi vật đạt độ cao cực đại, lò xo dãn 5cm. Lấy gia tốc trọng trường g=10m/s^2. Vận tốc cực đại của dao động là ? A.1,15m/s B.0,5m/s C.10cm/s D.2,5m/s
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn đáp án B
Cách 1: Giải truyền thống
Biên độ dao động: A = x 2 + v 2 ω 2 = x 2 + v 2 m k = 3 2 + 30 2 .1 100 = 3 2 c m
Khi t = 0 → x = 3 → A = 3 2 x = A 2 v < 0 ⇒ φ = π 4 ⇒ 3 2 cos 10 t + π 4 c m
Cách 2: Dùng máy tính cầm tay
Cơ sở lí thuyết: x = A cos ω t + φ → t = 0 x ¯ = A cos φ + i sin φ (Biểu diễn phức).
Mặt khác: t = 0 → x = A cos φ v = − A ω sin φ ⇒ x ¯ = A cos φ + i sin φ = x − v ω i .
Bước 1: Bấm S H I F T M o d e 4 (Cài chế độ rad).
Bước 2: M o d e 2 S H I F T M o d e ∨ 3 2 (Cài chế độ tính toán).
Nhập biểu thức 3 − − 30 10 i màn hình xuất hiện.
Chú ý: Do gốc tọa độ và chiều truyền vận tốc ta có x = 3 ; v < 0 . Các trường hợp khác thì dấu của x và v có thể thay đổi, bạn đọc cẩn thận chọn dấu cho phù hợp, tránh trường hợp chọn nhầm và nhập máy từ đó dẫn đến kết quả sai.
\(W = \frac{1}{2} kA^2 => A^2 = \frac{2W}{k} = 8.10^{-4}m^2.\)
Độ dãn của lo xo tại vị trí cân bằng \(\Delta l = \frac{mg}{k}\)
Từ VTCB kéo tới vị trí lò xo dãn 4,5 cm tức là li độ x của lò xo (so với VTCB) là: \(x = 4,5.10^{-2} - \Delta l\)
\(A^2 = x^2 +\frac{v^2}{\omega^2}\)
=> \(8.10^{-4} = (4,5.10^{-2} - \frac{m.10}{100})^2 + \frac{m.0,4^2}{100}\)
=> \(0,01 m^2 - 7,4.10^{-3} m + 1,225.10^{-3} = 0\)
=> \(m = 0,49 kg; \) (loại) hoặc \(m = 0,25 kg; \)(chọn)
=> \(T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} = 2\pi \sqrt{\frac{0,25}{100}} = 0,1\pi.(s)\)
bạn ơi bạn chắc chắn ko bạn ?