Sau 21,4s dao động, tìm tốc độ lớn nhất của vật

datzxcv

New Member
Bài toán: Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng $100gam$ và lò xo nhẹ có độ cứng $0,01N/cm$. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo dãn $10cm$ rồi buông nhẹ cho vật dao động. Trong quá trình dao động lực cản tác dụng lên vật có độ lớn không đổi là $10^{-3}N$. Lấy $\pi ^{2}=10$. Sau $21,4s$ dao động,tốc độ lớn nhất của vật chỉ có thể là
A. $50\pi$ mm/s
B. $57\pi$ mm/s
C. $56\pi$ mm/s
D. $54\pi$ mm/s
 
Cho là lực cản có phương giống như lực ma sát và độ lớn không đổi:
$\omega = \pi$ , $T = 2s$
Độ giảm biên độ sau nửa chu kì là: $\Delta d = \dfrac{2F_c}{k} = 0,2(cm)$
VTCB hiệu dụng cách VTCB 1 đoạn: $\Delta x = \dfrac{F_c}{k} = 0,1(cm)$
Ta có:
$21,4 = 21.\dfrac{T}{2} + 0,4 = t_1 + 0,4 < 21.\dfrac{T}{2} + \dfrac{T}{4}$
Nên sau thời điểm $t_1 = 21s$, vật sẽ tiến đến VTCB hiệu dụng và đạt vận tốc cực đại, biên độ của vật ở thời điểm $t_1$:
$A_1 = A - 21\Delta d = A - 21.0,2 = 5,8$(cm)
Áp dụng bảo toàn năng lượng cho vật khi ở vị trí biên $A_1$ và khi ở VTCB hiệu dụng lần đầu tiên (khi đó vận tốc là cực đại)
$W_1 = W_1'$
$\rightarrow kA_1^2 = k.(\Delta x)^2 + 2F_c(A_1 - \Delta x) + mv_{max}^2$
$\rightarrow v = 57\pi $
 
Cho là lực cản có phương giống như lực ma sát và độ lớn không đổi:
$\omega = \pi$ , $T = 2s$
Độ giảm biên độ sau nửa chu kì là: $\Delta d = \dfrac{2F_c}{k} = 0,2(cm)$
VTCB hiệu dụng cách VTCB 1 đoạn: $\Delta x = \dfrac{F_c}{k} = 0,1(cm)$
Ta có:
$21,4 = 21.\dfrac{T}{2} + 0,4 = t_1 + 0,4 < 21.\dfrac{T}{2} + \dfrac{T}{4}$
Nên sau thời điểm $t_1 = 21s$, vật sẽ tiến đến VTCB hiệu dụng và đạt vận tốc cực đại, biên độ của vật ở thời điểm $t_1$:
$A_1 = A - 21\Delta d = A - 21.0,2 = 5,8$(cm)
Áp dụng bảo toàn năng lượng cho vật khi ở vị trí biên $A_1$ và khi ở VTCB hiệu dụng lần đầu tiên (khi đó vận tốc là cực đại)
$W_1 = W_1'$
$\rightarrow kA_1^2 = k.(\Delta x)^2 + 2F_c(A_1 - \Delta x) + mv_{max}^2$
$\rightarrow v = 100\pi $
Sai rồi bạn. Không có đáp số.
 
Bạn ơi!Mình tính độ giảm biên độ sau 21.4s, rồi tính biên độ lúc ấy
Sau áp dụng công thức $v_max$=$\omega$A. được không nhỉ?
 
Cho là lực cản có phương giống như lực ma sát và độ lớn không đổi:
$\omega = \pi $ , $T = 2s$
Độ giảm biên độ sau nửa chu kì là: $\Delta d = \dfrac{2F_c}{k} = 0,2\left(cm\right)$
VTCB hiệu dụng cách VTCB 1 đoạn: $\Delta x = \dfrac{F_c}{k} = 0,1\left(cm\right)$
Ta có:
$21,4 = 21.\dfrac{T}{2} + 0,4 = t_1 + 0,4 < 21.\dfrac{T}{2} + \dfrac{T}{4}$
Nên sau thời điểm $t_1 = 21s$, vật sẽ tiến đến VTCB hiệu dụng và đạt vận tốc cực đại, biên độ của vật ở thời điểm $t_1$:
$A_1 = A - 21\Delta d = A - 21.0,2 = 5,8$(cm)
Áp dụng bảo toàn năng lượng cho vật khi ở vị trí biên $A_1$ và khi ở VTCB hiệu dụng lần đầu tiên (khi đó vận tốc là cực đại)
$W_1 = W_1'$
$\rightarrow kA_1^2 = k.\left(\Delta x\right)^2 + 2F_c\left(A_1 - \Delta x\right) + mv_{max}^2$
$\rightarrow v = 57\pi $
Mình tính ra v trong công thức cuối đâu bằng 57pi
 

Quảng cáo

Back
Top