Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 160N/m

Trang trước Trang sau

Câu I.10 trang 15 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 169 N/m và vật nặng có khối lượng m = 400 g, đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nằm ngang là $μ$ = 0,0005. Lấy g = 10 m/s². Kéo vật lệch khỏi vị trí lò xo không biến dạng một đoạn 5 cm (theo phương của trục lò xo). Tại t = 0, buông nhẹ để vật dao động. Tính thời gian kể từ lúc vật bắt đầu dao động cho đến khi vật dừng hẳn.

Lời giải:

Giả sử biên độ dao động của vật ở $\frac{1}{4}$ chu kì là A₁, biên độ dao động của vật ở $\frac{1}{4}$ chu kì tiếp theo là A₂. Công của lực ma sát gây ra độ biến đổi cơ năng của vật nặng trong nửa chu kì đầu là:

$- μ mg (A_{1} + A_{2}) = \frac{{kA}_{2}^{2}}{2} - \frac{k A_{1}^{2}}{2} \Rightarrow A_{2} - A_{1} = - \frac{2 μ mg}{k} = - \frac{2.0, 0005.0, 4.10}{160}$

= -2,5.10^-5 m = -0,0025 cm

Số nửa chu kì vật thực hiện được từ t = 0 đến khi dừng hẳn là:

$N = \frac{A_{1}}{0, 0025} = \frac{5}{0, 0025} = 2000$ lần

Cứ mỗi chu kì có hai lần vật qua vị trí đó. Vậy thời gian để vật qua vị trí đó 2000 lần bằng 1000 lần chu kì: $Δt = 1000 T = 1000.2 π \sqrt{\frac{m}{k}} = 1000.2 π \sqrt{\frac{0, 4}{160}} = 314 s$ .

Lời giải SBT Vật Lí 11 Bài tập cuối chương 1 hay khác:

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 11 Kết nối tri thức khác