Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k = 50N/m và vật nặng khối lượng 200g. Kéo vật thẳng đứng xuống dưới để lò xo dãn 12cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hòa. Bỏ qua mọi lực cản, lấy g = 10m/s2 và π2 = 10. Khoảng thời gian mà lực đàn hồi tác dụng lên vật nặng cùng chiều với lực
hồi phục trong 1 chu kỳ là
A. 1/15s
B. 4/15s
C. 1/30s
D. 1/3s
Đáp án D
Phương pháp: Sử dung̣ đường tròn lương̣ giác
Lực hồi phục có chiều luôn hướng về VTCB
Lực đàn hổi sinh ra khi lò xo bị biến dạng và có xu hướng đưa lò xo về trạng thái không biến dạng
Cách giải:
Tần số góc:
Độ dãn của lò xo ở VTCB: ∆ l = m g k = 4 cm
Kéo vật thẳng đứng xuống dưới để lò xo dãn 12cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hoà => Biên độ dao động: A = 12 – 4 = 8cm
Biểu diễn trên đường tròn lượng giác khoảng thời gian hai lực cùng chiều (mô tả bởi phần trắng trên đường tròn)
Từ đường tròn lượng giác => t = 5T/6 = 1/3 (s)