một lò xo có khối lượng không đáng kể dộ cứng 50N/m ,một đầu được móc vào một điểm cố định ,đầu còn lại móc vào quả nặng 100 g .lò xo nằm ngang và quả nặng có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng ngang.thực hiện công A=1J đưa vật ra khỏi vị trí cân bằng theo phương dọ trục lò xo rồi thả nhẹ a.tìm vận tốc cực đại của vật b.tìm gia tốc của vật khi động năng bằng 3/4 cơ năng
Mập SơnTeacher
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
a.\sqrt {20} m/s\\
b. \pm 5000cm/{s^2}
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
a.Công thực hiện sẽ chuyển thành cơ năng của vật
Vận tốc cực đại của vật
\[\begin{array}{l}
{\rm{W}} = A = \frac{1}{2}mv_{max}^2\\
\Rightarrow \frac{1}{2}.0,1.v_{max}^2 = 1\\
\Rightarrow {v_{max}} = \sqrt {20} m/s
\end{array}\]
b. Biên độ dao động
\[\begin{array}{l}
{v_{max}} = \sqrt {20} m/s = \omega A = \sqrt {\frac{k}{m}} A = \sqrt {\frac{{50}}{{0,1}}} A\\
\Rightarrow A = 0,2m = 20cm
\end{array}\]
Gia tốc của vật khi \({{\rm{W}}_d} = \frac{3}{4}{\rm{W}}\)
\[\begin{array}{l}
{{\rm{W}}_d} = \frac{3}{4}{\rm{W}}\\
{{\rm{W}}_t} + {{\rm{W}}_d} = {\rm{W}}\\
\Rightarrow {{\rm{W}}_t} = \frac{{\rm{W}}}{4}\\
\Rightarrow \frac{1}{2}k{x^2} = \frac{1}{4}.\frac{1}{2}k{A^2}\\
\Rightarrow x = \pm \frac{A}{2} = \pm 10cm\\
a = – {\omega ^2}x = – \frac{k}{m}x = \pm \frac{{50}}{{0,1}}.10 = \pm 5000cm/{s^2}
\end{array}\]