Một lò xo nhẹ có hệ số đàn hồi k = 100N/m đặt nằm ngang với một đầu cố định, đầu còn lại nối với một chất điểm có m1 = 0,5 kg. Chất điểm m1 được gắn với một chất điểm thứ hai có khối lượng m2=0,5 kg. Các chất điểm có thể dao động không ma sát trên trục x nằm ngang hướng từ điểm cố định giữa lò xo về phía các chất điểm m1, m2, hai chất điểm sẽ bị bong ra nếu lực kéo giữa chúng đạt 1N. Dịch chuyển hai chất điểm ra khỏi vị trí cân bằng O sao cho lò xo bị nén một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho chúng dao động điều hòa không vận tốc đầu, bỏ qua mọi lực cản, gốc thời gian là lúc thả các vật. Tính khoảng cách giữa hai vật khi lò xo dãn cực đại lần thứ nhất:
A.14,146 cm B.16,146 cm C.12,146 cm D.8,146 cm
- Tại vị trí vật 2 tách ra (lò xo đang giãn): [tex]F = -m_{2}\omega ^{2}x = -1 \Rightarrow x = 2cm[/tex]
- Vận tốc hệ tại thời điểm này: [tex]v = \omega \sqrt{A^{2} - x^{2}} = 20\sqrt{3}(cm/s)[/tex]
- Lúc này vật m2 sẽ chuyển động thẳng đều với vận tốc v. m1 típ tục dao động điều hòa với biên độ A'
- Tính A': [tex]A' = \sqrt{x^{2} + \frac{v^{2}}{\frac{k}{m1}}} = ...[/tex]
- Tính thời gian m1 đi từ VT m2 tách đến biên: [tex]t = \frac{T}{6} = \frac{\Pi }{3}\sqrt{\frac{m1}{k}}[/tex] = ...
- Khoảng cách: d = v.t - (A' -x)
