Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 0,2 kg và lò xo có độ cứng 20 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,1. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị nén 5 cm rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy g = 10 m/s 2 . Vật đạt tốc độ lớn nhất sau khi đi được quãng đường là
Quảng cáo
1 câu trả lời 251
Để tính tốc độ lớn nhất mà vật đạt được trong con lắc lò xo, ta có thể sử dụng nguyên tắc bảo toàn năng lượng.
Bắt đầu với năng lượng tiềm năng ban đầu khi lò xo bị nén: E_potential = 1/2 * k * x^2, trong đó k là độ cứng của lò xo và x là biến dạng ban đầu của lò xo (0.05 m).
Khi vật đạt tốc độ lớn nhất, toàn bộ năng lượng tiềm năng đã chuyển thành năng lượng động của vật: E_kinetic = 1/2 * m * v^2, trong đó m là khối lượng của vật và v là tốc độ của vật.
Vì không có sự mất mát năng lượng do ma sát (đề bài cho rằng con lắc tắt dần), nên E_potential ban đầu = E_kinetic tại điểm tốc độ lớn nhất.
1/2 * k * x^2 = 1/2 * m * v^2
Thay các giá trị vào:
0.5 * 20 * (0.05)^2 = 0.5 * 0.2 * v^2
v^2 = 0.5 * 20 * (0.05)^2 / 0.2
v^2 = 0.005 m^2/s^2
v = 0.071 m/s
Vậy, tốc độ lớn nhất mà vật đạt được sau khi đi quãng đường là khoảng 0.071 m/s.
Quảng cáo
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
26063
-
18646
-
17464
-
17219