-
Câu hỏi:
Con lắc lò xo nằm ngang, vật nặng có khối lượng m = 100g độ cứng của lò xo 160 N/m, π2 = 10 = g. Khi vật ở vị trí cân bằng ta truyền vận tốc 2m/s dọc trục lò xo, do có ma sát giữa vật và sàn ngang với hệ số ma sát μ = 0,01 mà vật dao động tắt dần. Tìm tốc độ trung bình trong quá trình dao động
- A. 63,7cm/s
- B. 7,63cm/s
- C. 36,7m/s
- D. 673cm
Đáp án đúng: A
\(A = v_{max}/w = \frac{200}{\sqrt{\frac{160}{0,1}}} = 5 cm\)
Khi vật dừng lại thì: \(W = A_c\Leftrightarrow \frac{k.A^2}{2} = F_cS \Rightarrow S = \frac{kA^2}{2F_C} = \frac{kA^2}{2\mu mg} = \frac{160.0,05^2}{2.0,02.0,2.10} = 20 m\)
Sau mỗi chu kì năng lượng còn lại của vật là:
\(W' = W - A_{ms} \Leftrightarrow \frac{kA^{' 2}}{2} = \frac{kA^2}{2} - \mu mg.S \Leftrightarrow \frac{k (A - \Delta A)^2}{2} = \frac{kA^2}{2} - \mu mg (4 A - \Delta A)\)\(\Leftrightarrow \frac{kA^2 - 2 kA. \Delta A + k.\Delta A^2}{2} = \frac{kA^2}{2} - \mu mg.4A + \mu mg.\Delta A (1)\)
Do \(\Delta A^2, \mu mg\Delta A\) rất nhỏ ta có thể bỏ qua
\((1) \Leftrightarrow \frac{kA^2 - 2 kA. \Delta A}{2} = \frac{kA^2}{2} - 4 \mu mgA \Leftrightarrow kA.\Delta A= 4 \mu mgA \Leftrightarrow \Delta A = \frac{4 \mu mg}{k} = \frac{4.0,01 . 0,1.10}{160} = 2,5.10^{-4}m = 0,025 cm.\)
=> Thời gian từ khi vật dao động tới lúc vật dừng lại là:
\(nT = \frac{A}{\Delta A} = \frac{5}{0,025} = 200 \Rightarrow t = 200. \frac{\pi}{20} = 10 \pi (s)\)
=> Tốc độ trung bình của vật trong cả quá trình dao động là
\(V_{tb} = \frac{S}{t} = \frac{20}{10 \pi} = 0,637 m/s = 63,7 cm/s\)YOMEDIA
Hướng dẫn Trắc nghiệm Online và Tích lũy điểm thưởng
CÂU HỎI KHÁC VỀ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
- Một vật tham gia đồng thời vào hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số
- Hai vật dao động điều hòa theo hai trục tọa độ song song cùng chiều.Khoảng thời gian ngắn nhất để trạng thái của hai vật lặp lại như ban đầu là:
- Biên độ dao động cưỡng bức của một hệ cơ học khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng (sự cộng hưởng) không phụ thuộc vào lực cản của môi trường
- Chuyển động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương. Gia tốc của vật có độ lớn cực đại bằng?
- Cho hai dao động điều hòa cùng phương với các phương trình lần lượt là (x_1 = A_1 cos(omega t + 0,35)(cm))
- Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương. Khi qua vị trí có li độ bằng 12 cm, tốc độ của vật bằng ?
- Cho hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt là: (x_1 = A_1 cos omega t)
- Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ lần lượt là (A_1 = 8 cm, A_2 = 15 cm)
- Hai con lắc đơn có chiều dài lần lượt là 81 cm và 64 cm được treo ở trần một căn phòng
- Cho một vật thực hiện đồng thời hai dao động (x_1 = 6 cos(omega t + frac{pi}{5})) cm và x2