Con lắc lò treo thẳng đứng, lò xo có khối lượng không đáng kể. Hòn bi đang ở vị trí cân bằng thì được kéo xuống dưới theo phương thẳng đứng một đoạn 3cm rồi thả cho dao động. Hòn bi thực hiện 50 dao động mất 20s. Lấy \(g = \pi^2=10m/s^2\). Tỉ số độ lớn lực đàn hồi cực đại và lực đàn hồi cực tiểu của lò xo khi dao động là
A. 7.
B. 5.
C. 4.
D. 3.
Kéo vật từ vị trí cân bằng xuống dưới 3cm thì thả vật ra => \(A = 3cm.\)
Hòn bi thực hiện 50 dao động toàn phần trong 20 s
=> Thời gian thực hiện 1 dao động toàn phần (chính là chu kỳ T) : \(T = \frac{20}{50} = 0,4 s.\)
\(\Delta l\) là độ dãn của lò xo khi ở vị trí cân bằng. Tại vị trí cân bằng: \(P = F_{đh}\)
=> \(mg = k\Delta l=> T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} = 2\pi\sqrt{\frac{\Delta l}{g}}.\)
=> \(\Delta l = \frac{T^2.g}{4\pi^2} = \frac{T^2}{4} = 0,04 m = 4cm.\)
Lực đàn hồi cực tiểu khác 0 => \(\Delta l \geq A\) => Lực đàn hồi cực tiểu là \(F_{đhmin}=k(\Delta l -A).\)
=> \(\frac{F_{đhmax}}{F_{đhmin}} = \frac{k(\Delta l +A)}{k(\Delta l -A)} = \frac{\Delta l +A}{\Delta l -A} = \frac{4+3}{4-3}= 7.\)