Cho cơ hệ như hình vẽ: lò xo có độ cứng k = 100 N/m, vật nặng khối lượng m = 100g bề mặt chỉ có ma sát trên đoạn CD, biết CD = 1cm và μ=0,5. Ban đầu vật nặng nằm tại vị trí lò xo không biến dạng, truyền cho vật vận tốc ban đầu v0=60π cm/s dọc theo trục của lò xo hướng theo chiều lò xo giãn. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ trung bình của vật nặng kể từ thời điểm ban đầu đến khi nó đổi chiều chuyển động lần thứ nhất có giá trị bằng bao nhiêu cm/s ? Làm tròn đến phần nguyên.
Bằng cách nhấp vào Đăng nhập, bạn đồng ý Chính sách bảo mật và Điều khoản sử dụng của chúng tôi. Nếu đây không phải máy tính của bạn, để đảm bảo an toàn, hãy sử dụng Cửa sổ riêng tư (Tab ẩn danh) để đăng nhập (New Private Window / New Incognito Window).
Đáp án: 119 .
Ta có: k=100 N/m;m=100 g,ω=km=100100⋅10−3=10πrad/s→T=0,2 s.
Chuyển động của vật kể từ thời điểm ban đầu đến lúc nó đổi chiều chuyển động lần đầu tiên được chia thành các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Chuyển động từ O đến X có
A1=v0ω=60π10π=6 cm,t1=T12=0,212=160 s,vC=32v0=32.(60π)=303πcm/s.
Giai đoạn 2: Chuyển động từ C đến D là dao động điều hòa chịu thêm tác dụng của ma sát có độ lớn không đổi.
Vị trí cân bằng mới lệch khỏi O theo hướng lò xo bị nén một đoạn
Δl0=μmgk=(0,5).100.10−3.(10)100=0,5 cm→A2=Δl0+OC2+vCω2=(0,5+3)2+303π10π2=6,265 cmΔt2=arccos3,56,265−arccos4,56,2653600⋅(0,2)=6,64⋅10−3 s
vD=ωA21−Δl0+ODA22=(10π).(6,265).1−4,56,2652=136,940 cm/s.
Giai đoạn 3: Chuyển động từ D đến khi đổi chiều lần đầu tiên là dao động điều hòa quanh vị trí lò xo không biến dạng với biên độ
A3=OD2+vDω2=42+136,94010π2=5,916 cmt3=arccosODA33600 T=arccos45,9163600⋅(0,2)=0,0264 svtb=St=OC+CD+A3−ODt1+t2+t3=3+1+(5,916−4)160+6,64⋅10−3+0,0264=119,018
Tham gia Cộng đồng Lazi trên các mạng xã hội | |
Fanpage: | https://www.fb.com/lazi.vn |
Group: | https://www.fb.com/groups/lazi.vn |
Kênh FB: | https://m.me/j/AbY8WMG2VhCvgIcB |
LaziGo: | https://go.lazi.vn/join/lazigo |
Discord: | https://discord.gg/4vkBe6wJuU |
Youtube: | https://www.youtube.com/@lazi-vn |
Tiktok: | https://www.tiktok.com/@lazi.vn |
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 |