Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m = 100 g được treo vào đầu tự do của một lò xo có độ cứng k = 20 N/m

Chọn chiều dương hướng xuống

Ban đầu, tại vị trí cân bẳng O₁, lò xo dãn một đoạn: \(\Delta l = \frac{mg}{k}= 5 cm\)

Giá đỡ M chuyển động nhanh dần đều hướng xuống ⇒ lực quán tính F hướng lên  ⇒ vị trí cân bằng khi có giã đỡ M là O₂, với \(O_1O_2 = \frac{F}{k} = \frac{ma}{k} = 1 cm\)

Giá đỡ đi xuống đến vị trí O₂, vật và giá đỡ sẽ cách nhau

\(\Rightarrow\) Suy ra vật và giá đỡ có tốc độ: \(v = \sqrt{2.a.S} = 0,4 m/s\)

Khi tách ra, vị trí cân bằng của vật là O_{1\(\Rightarrow\)} vật có li độ: x = - 1 cm

\(\Rightarrow A = \sqrt{x^2 + \frac{v^2}{\omega ^2}} = 3 cm\)

Thời gian vật đi từ x = - 1 cm \(\rightarrow\) x = A = 3 cm (lo xo có chiều dài lớn nhất lần đầu tiên) là

t  = 0,1351 s

Tính từ O₂, giá đỡ M đi được quãng đường: \(s = v.t + \frac{1}{2}at^2 = 0,0723 m = 7,23 cm\)

Suy ra, khoảng cách 2 vật là: d = 7,23 - (1 + 3)= 3,23 cm \(\Rightarrow\) gần 3 cm nhất