Hướng dẫn giải câu 1 chuyên đề 2: Con lắc lò xo

Câu 1: Treo vào 1 điểm O một đầu lò xo khối lượng không đáng kể độ dài tự nhiên l0 = 30cm. Đầu dưới lò xo treo vật M làm lò xo dãn ra 10cm. Bỏ qua mọi lực cản, cho g=10m/s2. Nâng vật M đến vị trí cách O đoạn 38cm rồi truyền cho vận tốc ban đầu hướng xuống dưới bằng 20cm/s. Chọn trục tọa độ phương thẳng đứng chiều dương đi lên. Viết phương trình dao động của M. Tìm thời điểm vật qua vị trí cân bằng lần thứ 2?


$\Delta l=10cm; \omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{g}{\Delta l}}=\sqrt{\frac{10}{0,1}}=10(rad/s)$

Khi t = 0 thì 

$\left\{\begin{matrix}x=A\cos \varphi =2\\ v=-\omega A\sin \varphi =-20\end{matrix}\right.$

$\Rightarrow \tan \varphi =1\Rightarrow \varphi =\frac{\pi }{4}$

Do x dương nên ta chọn $ \varphi =\frac{\pi }{4}$

$\Rightarrow A=\frac{2}{\cos  \varphi }=\frac{2}{\cos \frac{\pi }{4}}=2\sqrt{2}$

Vậy $x=2\sqrt{2}\cos (10t+\frac{\pi }{4})$

$T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{2\pi }{10}=\frac{\pi }{5}$

Khi qua VTCB lần 2 thì   $t=\frac{T}{8}+\frac{T}{2}=\frac{5T}{8}=\frac{5}{8}.\frac{\pi }{5}=\frac{\pi }{8}$


Bình luận

Giải bài tập những môn khác

Đang cập nhật dữ liệu...