một lò xo nằm ngang , đầu B được gắn chặt vào tường đầu còn lại gắn với vật nặng có khối lượng m=4kg , độ cứng của lò xo k=400N/m đưa vật tới vị trí lò xo dãn 3cm rồi truyền vận tốc v=30cm/s tính độ lớn cực đại , cực tiểu của lực tác dụng lên điểm B . E cần gấp ạ!
Quảng cáo
2 câu trả lời 156
Để giải bài toán này, ta cần tính lực tác dụng lên điểm B trong quá trình dao động của vật nặng gắn với lò xo.
**Thông tin đã cho:**
- Khối lượng của vật m=4kg
- Độ cứng của lò xo k=400N/m
- Độ dãn ban đầu của lò xo x0=3cm=0.03m
- Vận tốc ban đầu v0=30cm/s=0.3m/s
**Công thức cần sử dụng:**
1. Động năng của vật Ek=12mv20
2. Thế năng đàn hồi của lò xo Et=12kx20
3. Tổng năng lượng cơ học của hệ E=Ek+Et
Từ đó, ta tính được biên độ dao động A, và lực tác dụng cực đại, cực tiểu lên điểm B.
### 1. **Tính tổng năng lượng cơ học của hệ:**
Tổng năng lượng cơ học bao gồm thế năng đàn hồi của lò xo và động năng ban đầu của vật:
E=12mv20+12kx20
Thế năng đàn hồi ban đầu:
Et=12kx20=12×400×(0.03)2=0.18J
Động năng ban đầu:
Ek=12mv20=12×4×(0.3)2=0.18J
Tổng năng lượng:
E=0.18+0.18=0.36J
### 2. **Tính biên độ dao động A:**
Tổng năng lượng cơ học của hệ bằng thế năng tại biên độ A, do đó:
E=12kA2
Suy ra:
A2=2Ek=2×0.36400=0.0018
A=√0.0018≈0.0424m=4.24cm
### 3. **Tính lực tác dụng cực đại và cực tiểu lên điểm B:**
Lực đàn hồi cực đại lên điểm B xảy ra khi lò xo giãn hoặc nén cực đại, tức là tại vị trí biên độ A, và lực đàn hồi cực tiểu khi vật đi qua vị trí cân bằng (lực tại đó là 0).
- **Lực cực đại:**
Fmax=k×A=400×0.0424=16.96N
- **Lực cực tiểu:**
Lực cực tiểu là 0, khi vật đi qua vị trí cân bằng (vì lúc đó lò xo không bị giãn hay nén).
### **Kết quả:**
- Lực tác dụng cực đại lên điểm B là 16.96N
- Lực tác dụng cực tiểu lên điểm B là 0N
Quảng cáo
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
57349
-
2 55345
-
1 44412