Trang chủ Lớp 11 Vật lí lớp 11 SBT Vật lí 11 - Kết nối tri thức Câu 5.9 Bài 5 (trang 9, 10, 11, 12) SBT Vật lí...

Câu 5.9 Bài 5 (trang 9, 10, 11, 12) 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

Lời giải Câu 5.9 Bài 5. Động năng. Thế năng. Sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa (trang 9, 10, 11, 12) – SBT Vật lí 11 Kết nối tri thức. Tham khảo: Tần số góc của con lắc lò xo : \(\)\(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{g}{{\Delta l}}} \.

Câu hỏi/Đề bài:

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.

Hướng dẫn:

Tần số góc của con lắc lò xo : \(\)\(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{g}{{\Delta l}}} \)

Lực đàn hồi của lò xo : \({F_{dh}} = k\Delta l\)

Lời giải chi tiết :

Tần số góc của con lắc lò xo là :

\(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{g}{{\Delta l}}} = > 10\sqrt 5 = \sqrt {\frac{k}{{0,1}}} = \sqrt {\frac{{10}}{{\Delta l}}} \)

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

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

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

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

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

\({F_{dh\max }} = k.(A – \Delta l) = 50.(0,04 – 0,02) = 1(N)\)

=> Lực đàn hồi min khi vật ở vị trí cân bằng => \({F_{dh\min }} = 0\)