Con lắc lò xo treo thẳng đứng, độ cứng 20N/m, vật nặng khối lượng 200g dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 15cm, lấy g=10m/s2. Trong một chu kỳ, thời gian lò xo nén là: A.0,460s B.0,084s C.0,168s D.0,230s
Đáp án đúng: C Giải chi tiết:Hướng dẫn giải: - Độ dãn của lò xo tại VTCB: \(\Delta l = \frac{{mg}}{k} = \frac{{0,2.10}}{{20}} = 0,1m = 10cm\) Biên độ dao động: A = 15cm - Tần số góc: \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{{20}}{{0,2}}} = 10({\rm{r}}a{\rm{d}}/s)\)
\({\rm{cos}}\Delta \varphi = \frac{{10}}{{15}} = \frac{2}{3} \to \Delta \varphi = {\rm{ar}}cc{\rm{os}}\frac{2}{3} \approx 0,268\pi \) => Trong 1 chu kì, thời gian lò xo nén là: \({t_{nen}} = \frac{{2\Delta \varphi }}{\omega } = \frac{2}{\omega }{\rm{ar}}cc{\rm{os}}\frac{2}{3} = \frac{2}{{10}}{\rm{ar}}cc{\rm{os}}\frac{2}{3} = 0,168{\rm{s}}\) => Chọn C