Một vật có khối lượng m = 400 g được treo vào lò xo có khối lượng không đáng kể

Một vật có khối lượng m = 400 g được treo vào lò xo có khối lượng không đáng kể

Đề bài: Một vật có khối lượng m = 400 g được treo vào lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 40 N/m. Đưa vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ, vật dao động điều hoà. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc vật bắt đầu dao động. Phương trình dao động của vật là

A. x = 10cos(10t – π/2) cm.

B. x = 10cos(10t + π) cm.

C. x = 5cos(10t – π) cm.

D. x = 5cos(10t) cm.

Lời giải

Tần số góc của dao động: $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=10\left(rad/s\right)$

Độ biến dạng của lò xo tại VTCB: $\Delta {\mathcal{l}}_o=\frac{mg}{k}=10\left(cm\right)$

Nâng vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ ⇒ Vật sẽ dao động với biên độ $\Rightarrow A=\Delta {\mathcal{l}}_0=10\left(cm\right)$

⇒ Ban đầu vật ở vị trí biên âm

⇒${\phi }_0=\pi \Rightarrow x=10\cos \left(10t+\pi \right)$ cm

Đáp án đúng: B