Caâu 4. .Trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát một lò xo nhẹ có độ cứng k = 50N/m một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ khối lượng m1 = 0,5 kg. Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí mà lò xo bị nén 10 cm rồi buông nhẹ để m1 bắt đầu chuyển động theo phương của trục lò xo. Ở thời điểm lò xo có chiều dài cực đại lần đầu tiên thì m1 dính vào vật có khối lượng m2 = 3m1 đang đứng yên tự do trên cùng mặt phẳng với m1, sau đó cả hai cùng dao động điều hòa với vận tốc cực đại là
A. 5 m/s. B. 100 m/s. C. 0,5 m/s. D. 1 m/s.
Khi lò xo có chiều dài cực đại thì nó ở vị trí biên. Khi gắn với vật m2 thì cơ năng của nó vẫn được tính theo công thức:
[tex]W_{x=A}=\frac{1}{2}.k.A^{2}=\frac{1}{2}.50.0,1^{2}=0,25J[/tex]
Khi hệ qua vị trí cân bằng thì động năng của nó lớn nhất:
Động năng của nó được xác định theo ĐLBT cơ năng:
[tex]W_{dmax}=W_{x=A}\Leftrightarrow \frac{1}{2}.\left(m_{1}+m_{2} \right).v_{max}^{2}=W_{x=A}\Leftrightarrow v_{max}=\sqrt{\frac{2.0,25}{0,5+3.0,5}}=0,5m/s[/tex]
