Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Hướng dẫn:
Nhận thấy rằng cách kích thích trên chỉ làm thay đổi vị trí cân bằng của vật mà không làm thay đổi tần số dao động riêng của hệ.
+ Tần số dao đọng riêng của hệ ω = k m = 50 0 , 2 = 5 π rad/s → T = 0,4 s.
Để đơn giản, ta có thể chia chuyển động của con lắc thành các đao động thành phần theo từng giai đoạn.
Giai đoạn 1: Vật dao động điều quanh vị trí cân bằng O với biên độ A = 4 cm trong 0,2 s đầu tiên.
+ Ta để ý rằng khoảng thời gian t = 0,5T = 0,2 s → vật chuyển động từ vị trí ban đầu qua vị trí cân bằng O đến biên âm.
Giai đoạn 2: Vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O′ trong 0,2 s tiếp theo.
+ Điện trường được thiết lập trong khoảng thời gian bằng nửa chu kì, lúc này vật sẽ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng mới O′ cách vị trí cân bằng cũ O một đoạn OO' = q E k = 1 cm, biên độ dao động trong giai đoạn này là A ' = A + O O ' = 5 cm, sau khoảng thời gian này vật đang ở vị trí biên dương (lò xo đan giãn 6 cm).
Giai đoạn 3: Vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O
+ Ngừng tác dụng của điện trường, con lắc lại dao động quanh vị trí cân bằng cũ O với biên độ A′′ = 6 cm.
→ Vậy tốc độ cực đại của vật là vmax = ωA′′ = 5π.6 = 30π cm/s.
Đáp án C
Tần số góc và chu kì là:
Ban đầu vật dao động với biên độ 4 cm. chu kì T = 0,4s. Vậy sau 0,2 s thì vật đi đến bên âm, lò xo đang bị nén 4cm.
Tại đây vật nặng chịu tác dụng của lực điện, ta có:
Vậy vị trí cân bằng mới là vị trí lò xo dãn 1 cm.
Tác dụng lực điện 0,2s, tức là lò xo đi được đến biên dương x = + A’ = 5cm, khi này lò xo dãn 5+1 = 6cm. NGừng tác dụng lực, vị trí cân bằng trở về vị trí lò xo không dãn ban đầu, biên độ mới A’’ = 6cm
Vậy vận tốc cực đại lúc sau là:
Đáp án C
Đáp án A
+ Tần số dao động riêng của con lắc
+ Tại t=0 , kéo vật đến vị trí lò xo giãn 4 cm rồi thả nhẹ vật sẽ dao đọng với biên độ A 1 = 4 cm
=> Đến thời điểm t=0,5T=0,1(s) vật đến vị trí biên âm (lò xo bị nén 4 cm).
+ Ta thiết lập một điện trường, dưới tác dụng của điện trường, vị trí cân bằng của lò xo lệch khỏi vị trí cân bằng cũ về phía làm lò xo giãn một đoạn ∆ l 0 = qE k = 1 cm → Biên độ dao động mới của vật là A 2 = 4 + 1 = 5 cm
=>Thời gian duy trì điện trường cũng là t=0,5T=0,1(s) vật đến vị trí biên dương A2 (lò xo giãn 6 cm). Ngắt điện trường vật dao động quanh vị trí cân bằng cũ (lò xo không biến dạng) với biên độ A 3 = 6 cm
Tốc độ cực đại
Đáp án D
Hướng dẫn:
Ban đầu vật B tích điện do vậy B sẽ chịu tác dụng của lực F làm lò xo bị kéo dãn một đoạn Δ l 0 = q E k = 10 − 6 .2.10 5 10 = 2 cm khi hệ nằm cân bằng tại O.
+ Cắt dây nối vật A sẽ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O′ là vị trí lò xo không biến dạng → OO′ = 2 cm, vật B sẽ chuyển động nhanh dần đều ra xa dưới tác dụng của lực điện.
+ Tần số góc của hệ dao động lúc sau ω = k m = 10 1 = π rad/s → T = 2 s.
Tại thời điểm cắt dây, vật m 1 có x ′ = Δ l 0 = 2 c m , v′ = 0 → sau khi cắt dây biên độ dao động của vật là A ′ = Δ l 0 = 2 c m .
+ Nhận thấy rằng khoảng thời gian Δt = 0,75T = 1,5 s → sau khoảng thời gian này A quay trở lại vị trí cân bằng theo chiều dương.
→ Khoảng cách giữa hai vật khi đó Δ x = l 0 + 1 2 a Δ t 2 = 20 + 1 2 10 − 6 .2.10 5 1 1 , 5 2 = 44 , 5 cm.
Đáp án A
+ Tần số góc của dao động: ω = k m = 60 150.10 − 3 = 20 rad/s
Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng Δ l 0 = m g k = 150.10 − 3 .10 60 = 2 , 5 c m
+ Biên độ dao động ban đầu của vật: A = Δ l 0 2 + v 0 ω 2 = 2 , 5 2 + 50 3 20 2 = 5 cm.
Điện trường xuất hiện, vật đang ở vị trí động năng bằng ba lần thế năng, tại vị trí này vật có x = 0,5A = 2,5 cm, v = 3 2 ω A = 50 3 cm/s.
+ Dưới tác dung của điện trường con lắc sẽ dao động điều hòa tại vị trí cân bằng mới O′ nằm dưới vị trí cân bằng cũ một đoạn Δ l = q E k = 6.10 − 5 .2.10 4 60 = 2 cm.
→ So với vị trí cân bằng mới, tại vị thời điểm xảy ra biến cố, vật có x′ = 2,5 – 2 = 0,5 cm, v ' = 3 2 ω A = 50 3 cm/s.
Biên độ dao động mới: A ' = x ' 2 + v ' ω 2 ⇒ 0 , 5 2 + 50 3 20 2 = 19 cm.
