Câu hỏi
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng vào điểm cố định. Biết độ cứng của lò xo và khối lượng của quả cầu lần lượt là k = 80N/m, m = 200g. Kéo quả cầu thẳng đứng xuống dưới sao cho lò xo dãn 7,5cm rồi thả nhẹ cho con lắc dao động điều hoà. Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng của quả cầu, gia tốc trọng trường g = 10m/s2. Khi lực đàn hồi có độ lớn nhỏ nhất, thế năng đàn hồi của lò xo có giá trị là
- A 0,10J
- B 0,075J
- C 0,025J
- D 0
Phương pháp giải:
Thế năng đàn hồi : \({{\rm{W}}_t} = {1 \over 2}k\Delta {l^2}\)
Lời giải chi tiết:
Độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng: \(\Delta {l_0} = {{mg} \over k} = {{0,2.10} \over {80}} = 0,025m = 2,5cm\)
Biên độ dao động của con lắc: A = 7,5 - ∆l0 = 7,5 - 2,5 = 5cm
Ta có: ∆l0 < A
Chọn chiều dương hướng xuống
=> Vị trí lực đàn hồi có độ lớn nhỏ nhất là vị trí lò xo không giãn cũng không nén: ∆l = 0
Thế năng đàn hồi tại vị trí đó: \({{\rm{W}}_t} = {1 \over 2}k\Delta {l^2} = {1 \over 2}80.{(0)^2} = 0J\)
Chọn C
Câu hỏi trước
