Một con lắc lò xo gồm lò xo độ cứng k = 25 N/m và vật m | https://vietlike.vn
Đáp án D
Để đơn thuần ta hoàn toàn có thể chia quy trình hoạt động của vật thành 3 quy trình tiến độ như sau :
Giai đoạn 1: Hệ hai vật m và M dao động điều hòa chịu tác dụng thêm của lực ma sát:
→ Trong quá trình này vật m xê dịch quanh vị trí cân đối tạm O ’, tại vị trí này lực đàn hồi của lò xo cân đối với lực đàn hồi, khi đó lò xo giãn một đoạn = Δl0 = μMgk = 0,25. 0,2. 1025 = 2 cm+ Biên độ giao động của vật là A1 = 10 − 2 = 8 cm, vận tốc góc ω1 = kM + m = 250,3 + 0,2 = 52 rad / s→ Tốc độ của hai vật khi đến vị trí O ‘ : v = v1max = ω1A2 = 52.8 = 402 cm / s
Giai đoạn 2: Hệ hai vật tiếp tục dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O’ cho đến khi dây bị chùng và vật m tách ra khỏi vật M
+ Tại vị trí vật m tách ra khỏi vật M dây bị chùng, T = 0 → với vật M ta có Fmst=Mω12x→x=μgω12=0,25.10522=5cm
→ Tốc độ của vật m tại vị trí dây chùng v02 = ω1A12 − x2 = 52.82 − 52 = 578 cm / s
Giai đoạn 3: Khi tách ra khỏi vật M, m dao động điều hòa quanh vị trí lò xo không biến dạng O.
+ Tần số góc trong tiến trình này ω2 = km = 0,250,3 = 5303 rad / s
→ Biên độ dao động trong giai đoạn này A2=x022+v02ω22=32+57853032=9105cm
Giai đoạn 4: Con lắc dao động điều hòa ổn định không với biên độ A = A2 và một chịu tác dụng của vật M.
→ Tốc độ cực lớn v2max = ω2A2 = 5303.9105 = 303 ≈ 52,0 cm / s
Chú ý: Ta để ý rằng khi vật m đi qua khỏi vị trí cân bằng tạm O’ thì tốc độ có xu hướng giảm, ngay lập tức dây chùng → vật m sẽ tiếp tục dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O → tốc độ lại có xu hướng tăng do đó trong giai đoạn từ O’ đến O dây vẫn được giữ căng.
Source: https://vietlike.vn
Category: Vật lý ✅ (ĐÃ XÁC MINH)
