-
Câu hỏi:
Hai con lắc lò xo giống nhau đều có khối lượng vật nhỏ là m. Lấy mốc thế năng tại vị trí cân bằng và \(\pi^2\) = 10. X1 và X2 lần lượt là đồ thị li độ theo thời gian của con lắc thứ nhất và con lắc thứ 2 (hình vẽ). Tại thời điểm t, con lắc thứ nhất có động năng 0,06 J và con lắc thứ hai có thế năng 0,005 J. Giá trị của m là
Phương trình li độ của chất điểm 1: \(x_1 = 10 cos (2 \pi t - \frac{\pi}{2})\)
Phương trình động năng chất điểm 1: \(W_{d_1} = \frac{1}{2}m.4.\pi^2.0,1^2 cos^2 (2 \pi t) = 0,02 \pi^2.m.cos^2 (2 \pi t)\)
Phương trình li độ chất điểm 2 là: \(x_2 = 5 cos (2 \pi t - \frac{\pi}{2})\)
Phương trình thế năng chất điểm 2:
\(W_{t_2} = \frac{1}{2}m.4.\pi^2.0,05^2 cos^2 (2 \pi t - \frac{\pi}{2}) = 0,05 \pi^2 .m.cos^2 (2 \pi t - \frac{\pi}{2})\)Tại thời điểm t: \(\frac{0,06}{0,005} = \frac{0,02 . \pi^2. m. cos^2 (2 \pi t)}{0,005.\pi^2.m.cos^2 (2 \pi t - \frac{\pi}{2})}\Leftrightarrow \frac{4 cos^2 (2 \pi t)}{cos^2 (2 \pi t - \frac{\pi}{2})} = 12\)\(\Leftrightarrow 2 cos(2 \pi t) = 2\sqrt{3}(2 \pi t - \frac{\pi}{2})\Leftrightarrow 2 cos(2 \pi t) - 2\sqrt{3}(2 \pi t - \frac{\pi}{2}) = 0\)\(4 cos (2 \pi t + \frac{\pi}{3})\) Suy ra t = 1/12s hoặc t = -5/12 s
Với t = 1/12 s → x2 = 2,5 → Wt = \(\frac{1}{2}\)kx2
\(\Leftrightarrow 0,005 = \frac{1}{2}.k.0,025^2 \Leftrightarrow k = 16\)
\(\Leftrightarrow m = 400 g\)
YOMEDIA
Hướng dẫn Trắc nghiệm Online và Tích lũy điểm thưởng
CÂU HỎI KHÁC VỀ CON LẮC LÒ XO
- Một con lắc lò xo nằm ngang có chiều dài tự nhiên l_0 = 100 cm dao động điều hòa trên đoạn thẳng có độ dài l_0/10
- Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng khối lượng m = 1kg, lò xo nhẹ có độ cứng k = 100N/m
- Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, tại nơi có gia tốc rơi tự do bằng g
- Gọi M, N, I là các điểm trên một lò xo nhẹ, được treo thẳng đứng ở điểm O cố định
- Hai lò xo có khối lượng không đáng kể, ghép nối tiếp nhau có độ cứng tương ứng k1 = 2k2,
- Hai vật A và B dán liền nhau m_B = 2 m_A = 200 g, treo vào một lò xo có độ cứng k = 50 N/m
- Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm lò xo có độ cứng k = 18 N/m và vật nặng khối lượng m = 200 g
- Một chất điểm khối lượng m = 40g treo ở đầu một lò xo có độ cứng k = 4(N/m), dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng. Chu kỳ dao động của hệ là:
- Một con lắc lò xo có độ cứng k, nếu giảm khối lượng của vật đi 4 lần thì chu kì của con lắc sẽ :
- Hai vật A và B có cùng khối lượng 1 kg và có kích thước nhỏ được nối với nhau bởi sợi dây mảnh nhẹ dài 10cm