Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng co...

A

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Phương pháp: Sử dụng hệ thức độc lập theo thời gian của x và v.

Giải chi tiết:

Đáp án A

Cách giải:

Gọi O là vị trí lò xo không bị biến dạng, O₁ là vị trí cân bằng khi có lực F tác dụng

Biên độ dao động khi có lực tác dụng  F là A = OO₁

Từ điều kiện cân bằng: kA = F => A = F/k = 2/50 = 4 cm

Chu kì của con lắc: \(T = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}}  = 2\pi \sqrt {\frac{{0,2}}{{50}}}  = 0,4s\)

Sau 0,1s tương ứng là T/4. Vì vật m từ vị trí biên trái O chuyển động sau T/4 sẽ về tới vị trí biên phải O₁, vận tốc lúc này là v = ωA. Tới vị trí này ngừng lực tác dụng thì VTCB mới của con lắc là vị trí O. Biên độ dao động mới là: \(A' = \sqrt {{x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}}  = \sqrt {{A^2} + \frac{{{{\left( {\omega A} \right)}^2}}}{{{\omega ^2}}}}  = A\sqrt 2  = 4\sqrt 2 cm\)

Tốc độ cực đại: \({v_{m{\text{ax}}}} = \omega A' = \sqrt {\frac{k}{m}} A' = 20\pi \sqrt 2 cm/s\)