Cho vật m1 = 2 kg, k = 200 N/m. Con lắc lò xo nằm ngang 1 đầu gắn chặt vào giá đỡ 1 đầu gắn với vật m1. Vật m2 có khối l?
Cho vật m1 = 2 kg, k = 200 N/m. Con lắc lò xo nằm ngang 1 đầu gắn chặt vào giá đỡ 1 đầu gắn với vật m1. Vật m2 có khối lượng bằng vật m1 đặt sát vật m1 rồi đẩy chầm chậm cả 2 vật sao cho lò xo nén lại 1 đoạn b = 0,1 m. Khi thả tay lò xo sẽ đẩy 2 vật chuyển động. Bỏ qua ma sát. Khi 2 vật về đến vị trí cân bằng thì m2 không tiếp xúc với m1 nữa và chuyển động với vận tốc vo. Cho đến khi lò xo dãn cực đại lần đầu thì khoảng cách giữa 2 vật m1 và m2 là:
A. 4 cm
B. 5 cm
C. 3 cm
D. 6 cm
Đáp án A
khi \({m_1}\) rời khỏi \({m_2}\) thì : \({m_1}\) dao động điều hòa còn \({m_2}\): chuyển động đều\({v_0} = \omega A = A\sqrt {\dfrac{k}{{{m_1} + {m_2}}}} = \dfrac{{\sqrt 2 }}{2}m/s\)
Khi lò xo giãn cực đại thì \({m_2}\) ra biên thời gian \(\Delta t = \dfrac{T}{4} = \dfrac{{2\pi }}{4}\sqrt {\dfrac{m}{k}} = \dfrac{{\sqrt {10} }}{{20}}s\)
Suy ra quãng đường \({m_2}\) đi được \({S_2} = \Delta t.{v_0} = \dfrac{{\sqrt 5 }}{{10}}\)
Quảng đường \({m_1}\) đi là biên độ của nó : \(A = \dfrac{{{v_0}}}{{{m_1}}} = \dfrac{{{v_0}}}{{\sqrt {\dfrac{k}{{{m_1}}}} }} = \dfrac{{\sqrt 2 }}{{20}}\) \( \to \Delta S = {S_2} - {S_1} = \dfrac{{\sqrt 5 - \sqrt 2 }}{{20}} = 0,04m\)
