Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một vật có khối lượng m = 400 (g) được treo vào lò xo có hệ số đàn hồi k = 100 N/m, hệ dao động điều hòa

Một vật có khối lượng m = 400 (g) được treo vào lò xo có hệ số đàn hồi k = 100 N/m, hệ dao động điều hòa. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng 2 cm rồi truyền cho nó vận tốc ban đầu vo = 15 5π cm/s theo phương thẳng đứng. Lấy π2 = 10.
a) Tính chu kỳ, biên độ dao động và vận tốc cực đại của vật.
b) Viết phương trình dao động, chọn gốc thời gian là lúc vật ở vị trí thấp nhất và chiều dương hướng lên.
c) Biết chiều dài tự nhiên của lò xo là ℓ0 = 40 cm, tính chiều dài cực đại, cực tiểu của lò xo trong quá trình vật dao động điều hòa.
d) Tính độ lớn lực đàn hồi cực đại, cực tiểu của vật trong quá trình dao động.
e) Tìm v
2 trả lời
Hỏi chi tiết
984
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
a) Chu kỳ của dao động được tính bằng công thức:
T = 2π√(m/k)
T = 2π√(0.4/100) = 2π√0.004 = 2π * 0.0632 ≈ 0.397 s

Biên độ của dao động là khoảng cách từ vị trí cân bằng đến vị trí cực đại hoặc cực tiểu. Vì vật được kéo ra khỏi vị trí cân bằng 2 cm, nên biên độ là 2 cm.

Vận tốc cực đại của vật xảy ra khi vật ở vị trí cân bằng và có hướng đi xuống. Vận tốc cực đại được tính bằng công thức:
vmax = ωA
vmax = √(k/m) * A
vmax = √(100/0.4) * 0.02 ≈ 10 m/s

b) Phương trình dao động của vật có dạng:
x(t) = A * cos(ωt + φ)
Trong đó, A là biên độ, ω là pulsat, t là thời gian, và φ là góc pha ban đầu.

Vì vật ở vị trí thấp nhất khi t = 0, nên góc pha ban đầu φ = 0.

Phương trình dao động của vật là:
x(t) = 0.02 * cos(2πt/T)

c) Chiều dài cực đại của lò xo xảy ra khi vật ở vị trí cực đại hoặc cực tiểu. Khi vật ở vị trí cực đại, lò xo được kéo dài tối đa. Khi vật ở vị trí cực tiểu, lò xo được nén tối đa.

Chiều dài cực đại của lò xo là:
ℓmax = ℓ0 + A = 40 + 0.02 = 40.02 cm

Chiều dài cực tiểu của lò xo là:
ℓmin = ℓ0 - A = 40 - 0.02 = 39.98 cm

d) Lực đàn hồi cực đại của vật xảy ra khi vật ở vị trí cực đại hoặc cực tiểu. Lực đàn hồi cực đại được tính bằng công thức:
Fmax = k * A
Fmax = 100 * 0.02 = 2 N

Lực đàn hồi cực tiểu của vật cũng bằng Fmax.

e) Để tìm vị trí của vật tại thời điểm t = 0.5 s, ta thay t = 0.5 vào phương trình dao động:
x(0.5) = 0.02 * cos(2π * 0.5/0.397)
x(0.5) ≈ 0.02 * cos(3.17)
x(0.5) ≈ 0.02 * (-0.999)
x(0.5) ≈ -0.01998 m

Vị trí của vật tại thời điểm t = 0.5 s là -0.01998 m.
1
0
Vũ Đại Dương
07/08/2023 17:23:46
+5đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập
1
0
Trần Nguyễn
07/08/2023 17:50:38
+4đ tặng

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập liên quan
Bài tập Vật lý Lớp 12 mới nhất
Trắc nghiệm Vật lý Lớp 12 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Gia sư Lazi Gia sư