Câu hỏi
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng 100 N/m và vật m khối lượng 150 g. Vật m đang đứng yên ở vị trí cân bằng của nó thì một vật m0khối lượng 100 g bay theo phương thẳng đứng lên va chạm tức thời và dính vào m với tốc độ ngay trước va chạm là 50 cm/s (coi hệ hai vật là hệ kín). Sau va chạm hệ dao động điều hòa với biên độ bằng
- A 2 cm
- B \(\sqrt 2 \,cm\)
- C 1cm
- D \(2\sqrt 2 \,cm\)
Lời giải chi tiết:
Đáp án B
+ Vận tốc của hệ hai vật sau va chạm tuân theo định luật bảo toàn động lượng
\(V = {{m{v_0}} \over {m + {m_0}}} = {{0,1.50} \over {0,1 + 0,15}} = 20cm/s\)
+ Sau va chạm vị trí cân bằng của hệ hai vật dịch chuyển xuống dưới vị trí cân bằng cũ một đoạn
\({x_o} = {{{m_0}g} \over k} = {{0,1.10} \over {100}} = 1cm\)
Hệ hai vật dao động với tần số góc \(\omega = \sqrt {{k \over {m + {m_0}}}} = \sqrt {{{100} \over {0,15 + 0,1}}} = 20\,rad/s\)
Biên độ dao động mới \(A' = \sqrt {x_0^2 + {{\left( {{V \over \omega }} \right)}^2}} = \sqrt {{1^2} + {{\left( {{{20} \over {20}}} \right)}^2}} = \sqrt 2 cm\)
Câu hỏi trước
