Câu hỏi
Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng M = 200 g và độ cứng lò xo k = 40 N/m có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Khi hệ đang ở trạng thái cân bằng thì có một vật khối lượng m = 200 g chuyển động đến va chạm mềm vào M theo phương ngang với tốc độ 3 m/s. Sau va chạm hệ dao động điều hòa với biên độ là
- A 10 cm.
- B 20 cm.
- C 5 cm.
- D 15 cm.
Phương pháp giải:
Công thức xác định vận tốc sau va chạm trong va chạm mềm \(v = {{m{v_0}} \over {m + M}}\)
Lời giải chi tiết:
Đáp án D
+ Vận tốc của hệ hai vật sau va chạm
\(v = {v_{\max }} = {{m{v_0}} \over {m + M}} = {{200.3} \over {200 + 200}} = 1,5\,\,{m/ s}.\)
Tần số góc của hệ dao động sau va chạm
\(\omega = \sqrt {{k \over {m + M}}} = \sqrt {{{40} \over {0,2 + 0,2}}} = 10\,\,{{rad}/ s}.\)
Biên độ dao động sau va chạm \(A = {{{v_{\max }}} \over \omega } = {{1,5} \over {10}} = 15\,\,cm\).