Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ m1. Ban đầu giữ?
Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ m1. Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí mà lò xo bị nén 8 cm, đặt vật nhỏ m2 trên mặt phẳng nằm ngang, sát với m1. Biết rằng với m2 = m1 và bỏ qua mọi ma sát trong quá trình chuyển động. Buông nhẹ để 2 vật bắt đầu chuyển động dọc theo trục của lò xo. Ở thời điểm khi lò xo có độ dài cực đại lần đầu tiên, khoảng cách giữa m1 và m2 là
A. 4,6 cm.
B. 2,3 cm.
C. 5,7 cm.
D. 3,2 cm.
Đáp án D
+) Ban đầu 2 vật dao động với tần sô góc \(\omega _1 = \sqrt[]{\dfrac{k}{2m_1}}\)Vận tốc của 2 vật khi qua cân bằng là: \(v_{max} = \omega _1 . 0,08\)
+) Khi đi qua vị trí cân bằng thì vật 2 bị tách ra và vật 1 tiếp tục dao động với
\(\omega _2 = \sqrt[]{\dfrac{k}{m_1}}\)
Ngay sau khi tách thì vận tốc 2 vật không thay đổi so với ngay trước khi tách:
Biên độ vật m1 lúc sau là: \(A_2 = 0,04\sqrt[]{2}\)
Vật 2 chuyển động đều với vận tốc \(v_{max}\)
\(\Rightarrow \Delta x = x_2 - x_1 = \dfrac{T_2}{4}.v_{max} - 0,04\sqrt[]{2} =0,032 m = 3,2 cm\)
\(\Rightarrow\)Chọn đáp án D