Bài toán.
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng [tex]k=50N/m[/tex], khối lượng vật treo là [tex]m=200g[/tex]. Vật đang đứng yên ở vị trí cân bằng thì được kéo thẳng đứng xuống dưới để lò xo giãn tổng cộng 12cm rồi thả nhẹ cho nói dao động điều hòa. Lấy
[tex]g=10m/s^2, \pi^2=10[/tex]. Thời gian lực đàn hồi tác dụng và giá treo cùng chiều với lực phục hồi trong một chu kì dao đông là .
[tex]A. \dfrac{2}{15}s[/tex].
[tex]B.\dfrac{1}{30}s. [/tex].
[tex]C. \dfrac{1}{15}s.[/tex].
[tex]D. \dfrac{1}{10}s[/tex].
Cho em hỏi luôn là: Lực đàn hồi và lực hồi phục giống và khác nhau như thế nào ( biểu thức, chiều, ......)
Em cảm ơn ạ,
Lực hồi phục công thức có dạng: F = - k.x. Lực này có đặc điểm cơ bản là luôn hướng về vị trí cân bằng trong quá trình lò xo dao động.
Lực đàn hồi công thức của nó có dạng:[tex]F_{đh}=k\left|\Delta l \right|[/tex] có hướng ngược với hướng biến dạng.
Với con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa thì lực đàn hồi và lực hồi phục là giống nhau. Với con lắc lò xo treo thẳng đứng thì ở vị trí cân bằng lực hồi phục bằng không còn lực đàn hồi lại khác không.
Trước tiên em tính độ dãn của lò xo ở VTCB:[tex]\Delta l=\frac{m.g}{k}=\frac{0,2.10}{50}=0,04m=4cm[/tex]
Vậy biên độ dao động là: A = 12 - 4 = 8cm
Khi lực đàn hồi và lực hồi phục cùng chiều tức là lò xo vẫn đang bị nén vậy ta dùng vòng tròn lượng giác sẽ tính được:
[tex]t=\frac{\frac{2\pi }{3}}{\frac{2\pi }{T}}=\frac{T}{3}=\frac{2.\pi \sqrt{\frac{m}{k}}}{3}=\frac{2.\pi \sqrt{\frac{0,2}{50}}}{3}=\frac{2}{15}s[/tex]