Độ lớn của lực F là?

hang49 đã viết:

Bài toán
Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ có khối lượng 250g và lò xo có độ cứng $k = 100 \ \text{N}/\text{m}$. Vật trượt không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Khi vật đang ở vị trí lò xo không biến dạng người ta bắt đầu tác dụng lực F theo hướng ra xa lò xo và không đổi vào vật. Sau khoảng thời gian $\Delta _{t}$ = $\dfrac{\pi }{40}$s thì ngừng tác dụng lực F. Biết sau đó vật dao động với biên độ bằng 10cm. Độ lớn của lực F là:
A. 5N
B. $5\sqrt{2}$N
C. 10N
D. 20N

Click để xem thêm...

Lời giải

Chọn chiều dương hướng ra xa đầu cố định of lò xo.
Khi chịu tác dụng của lực F, ở vị trí cân bằng mới:
$$F_{dh}=F\leftrightarrow kx=F$$
Khi đó vị trí cân bằng mới ở li độ x, và biên độ dao động là x.
Sau $\dfrac{\pi }{40}=\dfrac{T}{4}$ vật đi đến vị trí cân bằng mới, vận tốc của vật là:
$$v=\omega x$$. Sau khi ngừng tác dụng lực F thì vị trí cân bằng trở về ban đầu.
$$\Rightarrow A=\sqrt{x^{2}+\left(\dfrac{v}{\omega } \right)^{2}}=x\sqrt{2}\Rightarrow x=5\sqrt{2}\left(cm\right)$$
Vậy $F=kx=5\sqrt{2}N$. Đáp án B.