Câu hỏi
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa. Trong quá trình dao động, chiều dài lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo là 34 cm và 20 cm. Tỉ số lực đàn hồi lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo là 10/3. Lấy g = π2 = 10(m/s2). Tính chiều dài tự nhiên của lò xo
- A 12 cm.
- B 15 cm.
- C 14 cm.
- D 13 cm.
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về lực đàn hồi trong dao động của con lắc lò xo thẳng đứng, chiều dài của lò xo trong quá trình dao động
Lời giải chi tiết:
Biên độ dao động của con lắc A = (lmax – lmin)/2 = 7 cm
Tỉ số giữa lực đàn hồi lớn nhất và nhỏ nhất là \({{{F_{{\rm{max}}}}} \over {{F_{\min }}}} = {{k\left( {\Delta l + A} \right)} \over {k\left( {\Delta l - A} \right)}} = {{10} \over 3} \Leftrightarrow {{\Delta l + 7} \over {\Delta l - 7}} = {{10} \over 3} \Leftrightarrow \Delta l = 13cm\)
Chiều dài tự nhiên của lò xo là l0 = lmax - ∆l – A = 34 – 13 – 7 = 14 cm
Chọn C