Một vật có khối lượng m=500g được gắn vào một đầu lò xo có độ cứng k=100N/m, đầu kia của lò xo thì gắn vào một bức tường cố định, cơ hệ được đặt trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Khi vật m đang đứng yên thì có vật khác M=2kg chuyển động tới với vận tốc 4m/s va chạm mềm- va chạm không đàn hồi vào vật m. Tính độ biến dạng lớn nhất của lò xo
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Cơ năng \(W=\dfrac{1}{2}kx^2+\dfrac{1}{2}mv^2\)
Vật nằm ngang v = 0 => \(W=\dfrac{1}{2}kx^2=\dfrac{1}{2}\cdot200\cdot0,05^2=0,25\left(J\right)\)
Đáp án : A) 25.10^-2
B. 50.10^-2
C. 100.10^-2
D. 200.10^-2
Vậy đáp án A ạ?
Động năng:
\(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}\cdot0,1\cdot0^2=0J\)
Thế năng đàn hồi:
\(W_{đh}=\dfrac{1}{2}k\left(\Delta x\right)^2=\dfrac{1}{2}\cdot200\cdot0,05^2=0,25J\)
Cơ năng hệ:
\(W=W_đ+W_{đh}=0+0,25=0,25J\)
Đáp án C
Gọi v0 là vận tốc của hệ hai vật sau khi vật m2 đến va chạm mềm với vật m1
Độ biến thiên cơ năng của vật tại VTCB và vị trí lò xo nén cực đại chính bằng công của lực ma sát: với A1 = 6cm
Thay các giá trị đã biết vào biểu thức, ta tìm được v 0 = 0 , 4 3 m / s
Vận tốc của vật m2 trước khi va chạm với m1:
Trong quá trình chuyển động từ vị trí ban đầu, đến vị trí va chạm với vật m1, vật m2 chịu tác dụng của lực ma sát, gây ra gia tốc a = - μ g
Ta có:
STUDY TIP
Vì bài toán là hệ con lắc lò xo nằm ngang và có ma sát nên cơ năng mất đi bằng độ lớn công lực ma sát thực hiện
Đáp án B
Phương trình động lực học cho vật theo phương ngang: F d h + N = m a , khi vật rời khỏi giá thì N = 0.
→ Δ l = m a k = 1.3 100 = 0 , 03 m
→ Vật sẽ rời giá chặn tại vị trí lò xo bị nén một đoạn 3 cm
+ Thời gian chuyển động của vật từ vị trí ban đầu đến khi rời khỏi giá t = 2 17 3 − 3 .10 − 2 3 = 2 15 s.
Vận tốc của vật khi rời khỏi giá chặn v = a t = 3 2 15 = 40 cm.
→ Biên độ dao động mới A = 3 2 + 40 10 2 = 5 cm.