Bài 5.9 trang 11

1. Nội dung câu hỏi: 

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng vào điểm I có định, quả cầu có khối lượng $100 \mathrm{g}$. Con lắc dao động điều hoà theo phương trình: $x=4\cos 10\sqrt{5}t( \mathrm{cm})$ với $\mathrm{t}$ tính theo giây. Lấy $\mathrm{g}=10 \mathrm{m}/{\mathrm{s}}^2$. Tính lực đàn hồi cực đại và cực tiểu do lò xo tác dụng lên điểm I.

2. Phương  pháp giải: 

Dựa vào lực đàn hồi cực đại, cực tiểu trong quá trình nén, dãn của lò xo.

3. Lời giải chi tiết: 

Tần số góc của con lắc lò xo là :
$\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{g}{\Delta l}}$

$\Rightarrow 10\sqrt{5}=\sqrt{\frac{k}{0,1}}=\sqrt{\frac{10}{\Delta l}}$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}k=50(N/m)\\ \Delta l=0,02\left(m\right)\end{array}\right.$

Biên độ dao động của con lắc: $A=4 \mathrm{cm}>\Delta l\Rightarrow$ Vật có thể giãn có thể nén trong quá trình dao động
=> Lực đàn hồi dãn max khi vật ở vị trí thấp nhất :
$F_{dh\max }=k·(\Delta l+A)=50·(0,02+0,04)=3\left(N\right)$
=> Lực đàn hồi nén max khi vật ở vị trí cao nhất :
$F_{dh\max }=k·(A-\Delta l)=50·(0,04-0,02)=1\left(N\right)$
=> Lực đàn hồi min khi vật ở vị trí cân bằng $\Rightarrow F_{dh\min }=0$