Một con lắc đơn gồm vật nhỏ treo vào sợi dây có chiều dài l và dao động điều hoà

Trang trước Trang sau

Câu 1.27 trang 13 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật có khối lượng m = 0,20kg gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng k. Trong quá trình vật dao động với chu kì 0,40 s, chiều dài của lò xo thay đổi trong khoảng $l_{\min} = 0,20 m$ đến $l_{\max} = 0,24 m$ . Gia tốc trọng trường tại nơi treo con lắc là 9,8 m/s₂. Xác định:

a) Biên độ của dao động.

b) Tốc độ cực đại và gia tốc cực đại của vật.

c) Chiều dài của lò xo khi chưa biến dạng.

d) Độ lớn lực đàn hồi của lò xo khi nó có chiều dài lớn nhất.

Lời giải:

Tần số góc: $ω = \frac{2 π}{T} = \frac{2 π}{0,4} = 5 π r a d / s$

a) Biên độ $A = \frac{l_{\max} - l_{\min}}{2} = 0,02 m$

b) Tốc độ cực đại: $v_{\max} = ω A = 5 π .0,02 = 0,3 m/s$

Gia tốc cực đại: $a_{\max} = ω^{2} A = {(5 π)}^{2} .0,02 = 5 {m/s}^{2}$

c) Độ cứng của lò xo: $k = \frac{4 π^{2} m}{T^{2}} = \frac{4 π^{2} .0,2}{{0,4}^{2}} = 49 N/m$

Độ dãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là: $Δ l_{0} = \frac{m g}{k} = \frac{0,2.9,8}{49} = 0,040 m$

Chiều dài của lò xo khi chưa biến dạng: $Δ l_{\max} = A + Δ l_{0} = 0,02 m + 0,040 m = 0,06 m$

Độ lớn lực đàn hồi lúc đó là: $F_{dh} = k . Δ l_{\max} = 3 N$

Một con lắc đơn gồm vật nhỏ treo vào sợi dây có chiều dài l và dao động điều hoà

Lời giải SBT Vật Lí 11 Chủ đề 1: Dao động hay khác:

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 11 Cánh diều khác