Một con lắc lò xo treo thẳng đứng vào điểm I có định, quả cầu có khối lượng 100 g

Giải SBT Vật lí 11 Bài 5: Động năng. Thế năng. Sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa

Bài 5.9 trang 11 SBT Vật Lí 11: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng vào điểm I có định, quả cầu có khối lượng 100 g. Con lắc dao động điều hoà theo phương trình: $x=4\cos 10\sqrt{5}t(cm)$với t tính theo giây. Lấy g = 10 $m/s^2$. Tính lực đàn hồi cực đại và cực tiều do lò xo tác dụng lên điểm I.

Lời giải:

Tần số góc của con lắc lò xo là :

$$\begin{gathered} \omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{g}{\mathrm{\Delta }l}} \\ =>10\sqrt{5}=\sqrt{\frac{k}{0,1}}=\sqrt{\frac{10}{\mathrm{\Delta }l}} \end{gathered}$$

 $=>{\{}_{\mathrm{\Delta }l=0,02(m)}^{k=50(N/m)}$

Biên độ dao động của con lắc : $A=4cm>\mathrm{\Delta }l$ => Vật có thể giãn có thể nén trong quá trình dao động

=> Lực đàn hồi dãn max khi vật ở  vị trí thấp nhất :

$F_{dhmax}=k.(\mathrm{\Delta }l+A)=50.(0,02+0,04)=3(N)$

=> Lực đàn hồi nén max khi vật ở vị trí cao nhất :

$F_{dhmax}=k.(A-\mathrm{\Delta }l)=50.(0,04-0,02)=1(N)$

=> Lực đàn hồi min khi vật ở vị trí cân bằng  => $F_{dhmin}=0$