Diễn Đàn Vật Lý | Thư Viện Vật Lý

Bài 1: Một quả cầu khối lượng 200g được gắn vào hai lò xo nhẹ L₁ và L₂ có độ cứng lần lượt là k₁ = 4N/m và k₂ = 16N/m sao cho quả cầu có thể trượt không ma sát dọc theo thanh kim loại mảnh nằm ngang. Đầu A của L₁ được giữ chặt và lúc đầu hai lò xo chưa bị biến dạng. Người ta giữ yên quả cầu và kéo dãn đầu B của L₂ một đoạn 2cm đến B₁ rồi giữ chặt tại B₁, sau đó thả nhẹ quả cầu ra. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng của quả cầu khi dao động, trục Ox trùng phương dao động của quả cầu, chiều dương hướng từ A đến B, gốc thời gian lúc thả tay để quả cầu bắt đầu dao động, phương trình dao động điều hòa của quả cầu là:
A. x = 1,6cos(10t-[tex]\pi[/tex])cm         B. x = 2cos(10t-[tex]\frac{\pi }{2}[/tex])cm
C. x = 2cos(10t-[tex]\pi[/tex])cm           D. x = 1,6cos(10t-[tex]\frac{\pi }{2}[/tex])cm

ở vị trí cân bằng [tex]k_2.x_2=k_1.x_1=k_1.(2-x_2)[/tex]
[tex]==> x_2=2k_1/(k_1+k_2)=0,4cm, x_1=1,6cm[/tex]
==>  lò xó 1 giãn 1,6cm còn lò xo 2 giãn 0,4cm.
+ Độ giãn lò xo [tex]x_1=1,6cm[/tex] cũng chính là biên độ dao động, vị nó được buông ra không vận tốc đầu tại đây ==> A=1,6cm.
+ Đây là con lắc ghép song song lò xo [tex]==> \omega = \sqrt{\frac{k_1+k_2}{m}}=10(rad/s)[/tex]
+ Chọn pha ban đầu ở biên [tex]==> \varphi=-\pi[/tex] (chọn chiều dương theo chiều về phía điểm B)
==> ĐA (A)

(Thực ra bài trên không cần tính ta cũng có thể chọn A)