Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Để giải bài toán này, chúng ta cần sử dụng công thức biên độ dao động cưỡng bức của một con lắc lò xo dưới tác dụng của lực tuần hoàn. Biên độ dao động của con lắc lò xo khi có lực cưỡng bức được tính theo công thức:
\[
A = \frac{F_0}{\sqrt{(k - m\omega^2)^2 + (b\omega)^2}}
\]
Trong đó:
- \( A \) là biên độ dao động.
- \( F_0 \) là biên độ của lực cưỡng bức.
- \( k \) là độ cứng của lò xo.
- \( m \) là khối lượng của viên bi.
- \( \omega \) là tần số góc của lực cưỡng bức.
- \( b \) là hệ số ma sát (ở đây không có ma sát nên \( b = 0 \)).
Với bài toán này, chúng ta có:
- \( m = 250 \, g = 0.25 \, kg \)
- \( k = 100 \, N/m \)
Chúng ta sẽ tính biên độ \( A_1 \) và \( A_2 \) cho hai tần số góc khác nhau là \( \omega_1 = 10 \, rad/s \) và \( \omega_2 = 15 \, rad/s \).
1. Tính \( A_1 \) với \( \omega_1 = 10 \, rad/s \):
\[
A_1 = \frac{F_0}{\sqrt{(100 - 0.25 \cdot 10^2)^2}} = \frac{F_0}{\sqrt{(100 - 25)^2}} = \frac{F_0}{\sqrt{75^2}} = \frac{F_0}{75}
\]
2. Tính \( A_2 \) với \( \omega_2 = 15 \, rad/s \):
\[
A_2 = \frac{F_0}{\sqrt{(100 - 0.25 \cdot 15^2)^2}} = \frac{F_0}{\sqrt{(100 - 56.25)^2}} = \frac{F_0}{\sqrt{43.75^2}} = \frac{F_0}{43.75}
\]
Bây giờ, chúng ta so sánh \( A_1 \) và \( A_2 \):
\[
A_1 = \frac{F_0}{75}, \quad A_2 = \frac{F_0}{43.75}
\]
Rõ ràng, vì \( 75 > 43.75 \) nên:
\[
A_1 < A_2
\]
Vậy đáp án đúng là:
**A. \( A_1 < A_2 \)**.
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.