LH Quảng cáo: lazijsc@gmail.com

Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nhỏ khối lượng m = 250g và một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m. Kéo vật m xuống dưới theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo dãn 7,5 cm rồi thả nhẹ. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng của vật

Bài 8: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nhỏ khối lượng m = 250g và một lò xo nhẹ
có độ cứng k = 100 N/m. Kéo vật m xuống dưới theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo dãn
7,5 cm rồi thả nhẹ. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng của vật, trục tọa độ thẳng đứng, chiều
dương hướng lên trên, gốc thời gian là lúc thả vật. Cho g = 10m/s2. Coi vật dao động điều hòa
a) Viết phương trình dao động?
b) Tính thời gian từ lúc thả vật đến thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng lần
thứ nhất?
50
c) Thực tế trong quá trình dao động vật luôn chịu tác dụng của lực cản có độ lớn bằng 1
trọng lực tác dụng lên vật, coi biên độ dao động của vật giảm đều trong từng chu kì tính số
lần vật đi qua vị trí cân bằng kể từ khi thả?
1 trả lời
Hỏi chi tiết
15
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, ta sẽ lần lượt xử lý từng phần.

### a) Viết phương trình dao động

1. **Tính vị trí cân bằng**:
- Lực tác dụng lên vật tại vị trí cân bằng:
\[
F = mg = kx
\]
với \( m = 0.25 \, \text{kg} \), \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \) và \( k = 100 \, \text{N/m} \).
- Vị trí cân bằng \( x_0 \):
\[
x_0 = \frac{mg}{k} = \frac{0.25 \cdot 10}{100} = 0.025 \, \text{m} = 2.5 \, \text{cm}
\]

2. **Tính biên độ dao động**:
- Vật được kéo xuống 7.5 cm, do đó biên độ dao động \( A \) từ vị trí cân bằng:
\[
A = 7.5 \, \text{cm} - 2.5 \, \text{cm} = 5 \, \text{cm} = 0.05 \, \text{m}
\]

3. **Tính chu kỳ dao động**:
- Chu kỳ \( T \) của dao động:
\[
T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} = 2\pi \sqrt{\frac{0.25}{100}} = 2\pi \sqrt{0.0025} = 2\pi \cdot 0.05 = 0.314 \, \text{s}
\]

4. **Phương trình dao động**:
- Sử dụng phương trình dao động điều hòa:
\[
x(t) = A \cos(\omega t + \phi)
\]
với \( \omega = \frac{2\pi}{T} \) và \( \phi = 0 \) (bắt đầu từ vị trí thấp nhất):
\[
\omega = \frac{2\pi}{0.314} \approx 20 \, \text{rad/s}
\]
- Phương trình dao động là:
\[
x(t) = 0.05 \cos(20t)
\]

### b) Tính thời gian từ lúc thả vật đến thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ nhất

- Vị trí lò xo không biến dạng là \( x = 2.5 \, \text{cm} = 0 \, \text{m} \), do đó:
\[
0 = 0.05 \cos(20t) \implies \cos(20t) = 0
\]
- Giải phương trình:
\[
20t = \frac{\pi}{2} + k\pi \quad (k \in \mathbb{Z})
\]
- Lần thứ nhất (k=0):
\[
20t = \frac{\pi}{2} \implies t = \frac{\pi}{40} \approx 0.0785 \, \text{s}
\]

### c) Tính số lần vật đi qua vị trí cân bằng kể từ khi thả

- Lực cản có độ lớn bằng 1 trọng lực:
\[
F_c = mg = 0.25 \cdot 10 = 2.5 \, \text{N}
\]
- Tính gia tốc của vật do lực cản:
\[
F_{net} = ma = -F_c \implies a = -\frac{F_c}{m} = -10 \, \text{m/s}^2
\]
- Biên độ giảm:
\[
\Delta A = 0.05 \cdot \frac{1}{50} = 0.001 \, \text{m}
\]

- Số lần đi qua vị trí cân bằng:
\[
\text{số lần} = \frac{0.05}{0.001} = 50 \text{ lần}
\]

#### Tóm lại:
- a) Phương trình dao động: \( x(t) = 0.05 \cos(20t) \)
- b) Thời gian lần đi qua vị trí cân bằng đầu tiên: \( t \approx 0.0785 \, \text{s} \)
- c) Số lần đi qua vị trí cân bằng: 50 lần.
1
0
Minh Yên Đỗ
5 giờ trước
+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

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 11 mới nhất
Trắc nghiệm Vật lý Lớp 11 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