Diễn Đàn Vật Lý | Thư Viện Vật Lý

Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ, độ cứng k=50, Một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ khối lượng m₁=100g. Ban đầu giữ cho m₁ nén 10cm, đặt vật nhỏ m2 =400g sát vật m₁ rồi thả nhẹ cho 2 vật bắt đầu chuyển động dọc theo trục lò xo, hệ số ma sát với mp ngang là 0,05. Thời gian từ khi thả vật đến khi vật m₂ dừng lại là ?

Có 1 chi tiết: vật m₂ tách ra khỏi hệ vật và chuyển động chậm dần đều vào thời điểm nào? Trong đáp ghi là khi hệ đi qua VTCB lúc đầu, còn theo em thì là khi hệ vật đạt vận tốc cực đại? Các thầy và các bạn giải thích cho em ( mình) với.

Mình nghĩ là khi vật đạt vận tốc cực đại thì hai vật tách nhau ra.
Lí giải cho điều này, là khi vật không gắn với lò xo sẽ vẫn chuyển động với vận tốc ấy sau thời điểm tách, còn vận tốc của vật gắn với lò xo có xu hướng giảm.

Tại thời điểm tách ra hai vật có cùng vận tốc, nên m2 phải chuyển động với gia tốc a2 lớn hơn gia tốc a1 của vật m1.
[tex]a2 = \frac{Fms}{m2} = 0.5 (m)[/tex]
[tex]a1 = w^2x = \frac{k}{m1}x[/tex]
=> Tách tại vị trí
[tex]x = \frac{0.5}{k/m1}[/tex]
và bằng 0.1 cm tính từ VTCB động.
Còn đáp án là 1.98s phải không bạn

Tại sao khi tách ra thì gia tốc m2 > gia tốc m1, cái này mình chưa hiểu. Bạn giải thích rõ hơn giúp mình nhé.
Mình cũng chưa rõ lắm cách làm của bạn. Nhưng đáp án là 2.06s bạn ạ.(có thể đáp án k đúng đâu)

Mình nghĩ 2 vật tách ra ở vị trí: x=[tex]\frac{\mu.g.(m1+m2) }{k}[/tex] so với vtcb ban đầu ( tại đó vận tốc hệ vật max).

Bài này ra 2,06 là đúng rồi đó, do có lực ma sát nên vị trí cân bằng mới sẽ cách vị trí cân bằng cũ 1 đoạn [tex]x_{0}=\left|\frac{g\mu (m_{1}+m_{2})}{k} \right|[/tex] và vật m2 sẽ tách m1 tại vị trí x=0,5cm. sau 1/4T ban đầu kể từ lúc thả thì biên độ của hệ sẽ còn là 9,5cm, dùng chuyển động tròn đều tính dc tg kể từ lúc bắt đầu thả m1 đến lúc 2 vật dời nhau tại x=0,5cm với biên độ là 9,5 ta dc t1=0,162s
Tính dc tg m2 còn chuyển động là 1,91s

Mình nghĩ chưa chắc khi vận tốc đạt max thì tách nhau. VD: 2 người đang chạy song song với nhau với cùng vận tốc, người nào tăng tốc nhanh hơn, tức gia tốc lớn hơn thì sẽ bứt lên.
Trong trường hợp không có ma sát thì khi đạt tốc độ max, vật m2 sẽ tách ra và chuyển động thẳng đều, còn vật m1 chuyển động chậm lại.
Trường hợp có ma sát thì sau khi tách ra hai vật cùng chuyển động chậm lại, nên phải xét tại vị trí mà vật m1 giảm tốc nhanh hơn.

khi đi qua vị trí cân bằng lần đầu thì tại vị trí đó vận tốc đạt cực đại => cũng như nhau
điều này được chứng minh bằng bảo toàn năng lượng

Xét vật 2: chịu 2 lực Fms2 và Fd (lực do 1 đầy)
Phương trình II: [tex]Fd-\mu.m2.g=m2.a [/tex]
khi tách ra thì Fd=0 ==> [tex]a=-\mu.g[/tex]
Vật 1 chịu 3 lực Fdh, Fd' (trực đối Fd theo III niuton) và Fms1
Phương trình II: [tex]Fdh-\mu.m1.g - Fd' = m1.a [/tex]
khi tách ra thì [tex]Fd'=0, a=-\mu.g[/tex] (từ KL phía trên)
==> [tex]Fdh - \mu.m1.g = -m1.\mu.g[/tex]
==> Fdh=0
==> x=0

Vậy là [tex] a1 = \frac{F(dh1)}{m1} - \mu g = w^2x - \mu g [/tex] khi tách. Công thức [tex] a = w^2x [/tex] dùng không được.  *-:)