Câu hỏi
Lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 30 N/m. Vật M = 200 g có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ đang ở trạng thái cân bằng, dùng một vật m = 100 g bắn vào M theo phương nằm ngang với vận tốc v0 = 3 m/s có xu hướng là cho lò xo nén lại. Sau va chạm hai vật dính vào nhau và cùng dao động điều hoà. Xác định thời điểm lò xo dãn 8 cm lần thứ nhất.
- A 0,39 s.
- B 0,38 s.
- C 0,41 s.
- D 0,45 s.
Lời giải chi tiết:
Đáp án C
+ Tốc độ của hệ sau va chạm: $$v = {{mv} \over {M + m}} = 100\,cm/s$$
+Tần số góc: $$\omega = \sqrt {{k \over {M + m}}} = 10rad/s \to T = {{2\pi } \over \omega } = {\pi \over 5}s$$
+ Biên độ: $$A = {v \over \omega } = 10\,cm$$Thời điểm lò xo dãn 8 cm lần thứ nhất là khi vật đang ở vị trí P.
$$\Delta t = {T \over 4} + {T \over 4} + {1 \over \omega }\arcsin {{OP} \over A} = {\pi \over {10}} + {1 \over {10}}\arcsin {8 \over {10}} = 0,41s$$