Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ khối lượng 200g, lò xo có độ cứng 10N/m, hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,1. Ban đầu vật được giữ ở vị trí lò xo giãn 10 cm, rồi thả nhẹ để con lắc dao động tắt dần, lấy g = 10m/s2. Trong khoảng thời gian kể từ lúc thả vật cho đến khi tốc độ của vật bắt đầu giảm thì công lực đàn hồi là?
A. 48 mJ B. 20 mJ C. 50 mJ D. 42 mJ
Thầy cô hướng dẫn e bài này với.
Gọi [tex]x_{0}[/tex] là độ biến dạng của lò xo khi lực ma sát cân bằng với lực đàn hồi lần đầu sau khi buông vật (tại đây tốc độ của vật là lớn nhất):
[tex]\mu mg = kx_{0}\Rightarrow x_{0} = \frac{\mu mg}{k}= ...[/tex]
Tốc độ của vật bắt đầu giảm sau khi vật qua VTCB và tiến về phía làm lò xo bị nén.
Công của lực đàn hồi trong trường hợp này cũng chính là độ biến thiên thế năng đàn hồi của lò xo. Từ vị trí lò xo dãn 10cm đến vị trí tốc độ của vật cực đại.
Công của lực đàn hồi là: [tex]A_{dh} = \left< \frac{1}{2}kA^{2} -\frac{1}{2}kx_{0}^{2}\right>[/tex]
