Lực hồi phục của lò xo khi bị nén là:
Flòxo=k⋅x
Trong trường hợp đầu tiên, khi lò xo bị nén 5cm (0,05m):
Flòxo=20⋅0,05=1N
Lực ma sát Fma_sat có thể tính theo công thức:
Fma_sat=μ⋅N
Với N=m⋅g=0,2⋅9,8=1,96N:
Fma_sat=0,1⋅1,96=0,196N
Khi vật bắt đầu dịch chuyển, tổng lực tác động vào vật là lực hồi phục của lò xo trừ đi lực ma sát:
Fnet=Flòxo−Fma_sat=1−0,196=0,804N
Bước 4: Áp dụng định luật II Newton
Từ định luật II Newton, ta có:
Fnet=m⋅a⇒a=mFnet=0,20,804=4,02m/s2
Vật dao động tắt dần, và quãng đường vật đi được cho đến khi đạt tốc độ lớn nhất sẽ là quãng đường mà tại đó lực hồi phục bằng lực ma sát.
Khi lò xo nén 5cm, lực hồi phục là 1N, và khi vật đã đi một quãng đường x:
k⋅x=μ⋅N
k⋅x=0,196
20⋅x=0,196
Giải phương trình:
x=0,196/20=0,0098m=9,8cm