Một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động đi...

C

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Tìm mối quan hệ giữa độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng với biên độ, từ đồ thị rút ra chu kì dao động.

Chú ý: \(\frac{\left| {{d}_{d\max }} \right|+\left| {{d}_{n\max }} \right|}{2}=A\), tròn đó d_dmax và d_nmax lần lượt là độ dãn max và độ nén max của con lắc lò xo.

Giải chi tiết:

Từ đồ thị ta có: lò xo dãn max khi \(\left| {{F}_{dh}} \right|=2\text{,4 (N)}\) và nén max khi \(\left| {{F}_{dh}} \right|=0.8\text{ (N)}\)

\(\Rightarrow 2\text{kA}=2,4+0,8=3,2\Rightarrow \text{kA}=1,6\)

Mặt khác, tại vị trí cân bằng lực đàn hồi có độ lớn: \(\left| {{F}_{dh}} \right|=2,4-1,6=0,8\text{ (N)}\)

\(\Rightarrow \) Độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng: \(\Delta {{l}_{0}}=\frac{A}{2}\) và tại t = 0, \(x=\frac{A}{2}\)

\(\Rightarrow 0,1=\frac{T}{6}+\frac{T}{4}+\frac{T}{12}=\frac{T}{2}\Rightarrow T=0,\text{2 (s)}\Rightarrow \text{ }\!\!\omega\!\!\text{  = }\frac{2\pi }{0,2}=10\pi \Rightarrow \Delta l=\text{1 (cm)}\Rightarrow \text{A = 2 cm}\)

\(\Rightarrow k=\frac{1,6}{0,02}=8\text{0 (N/m)}\)

\(E=\frac{1}{2}k{{A}^{2}}=\frac{1}{2}80.0,{{02}^{2}}=\text{0,016 (J) = 16 (mJ)}\)

Chọn C