Cho một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Lò xo có độ cứng 100 N/m, vật nặng có khối lượng 100g. Kích thích cho quả nặng dao động điều hòa bằng cách đưa nó tới vị trí làm lò xo bị dãn 3 cm rồi thả nhẹ. Chọn chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc thả tay.
a) Tìm thời điểm đầu tiên lò xo không bị biến dạng
b) Tìm thời gian lò xo bị nén trong một chu kì
c) Lò xo bị nén khi?
a. Độ dãn ban đầu khi lò xo ở vị trí cân bằng là:
`Deltal = (mg)/k = (0,1.10)/100 = 0,01 (m) = 1(cm)`
Thả nhẹ lò xo tại vị trí dãn `x = 3 (cm)` `=>` `A = 3 - 1 = 2 (cm)`
Khi lò xo không bị biến dạng, lò xo đang ở vị trí chiều dài tự nhiên `(x = -1 cm = -A/2)`
Chu kì dao động của con lắc lò xo là:
`T = 2pisqrt{m/k} = 2pisqrt{(0,1)/100} = 0,2 (s)`
Vật chuyển động từ biên dương `x = A` tới `x = -A/2 `:
`t_1 = T/4 + T/12 = (0,2)/4 + (0,2)/12 = 1/15 (s)`
b. Lò xo bị nén trong khoảng `x = -Deltal` tới `x = -A`
`t_n = T - 2t_1 = 0,2 - 2 . 1/15 = 1/15 (s)`
c. (Như câu b)
