Cho ba con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Biết ba lò xo giống hệt nhau và vật nặng có khối lượng tương ứng\({{m}_{1}},{{m}_{2}},{{m}_{3}}\). Lần lượt kéo ba vật...

Câu hỏi :

Cho ba con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Biết ba lò xo giống hệt nhau và vật nặng có khối lượng tương ứng\({{m}_{1}},{{m}_{2}},{{m}_{3}}\). Lần lượt kéo ba vật sao cho ba lò xo giãn cùng một đoạn A như nhau rồi thả nhẹ cho ba vật dao động điều hòa. Khi đi qua vị trí cân bằng vận tốc của hai vật \({{m}_{1}},{{m}_{2}}\)có độ lớn lần lượt là\({{v}_{1}}=20(cm/s),{{v}_{2}}=10(cm/s)\). Biết\({{m}_{3}}=9{{m}_{1}}+4{{m}_{2}}\), độ lớn vận tốc cực đại của vật m3 bằng

A. \({{v}_{3\max }}=9(cm/s)\)        

B. \({{v}_{3\max }}=5(cm/s)\)

C. \({{v}_{3\max }}=10(cm/s)\)    

D. \({{v}_{3\max }}=4(cm/s)\)

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Ta có:

\({{v}_{1\max }}={{\omega }_{1}}.A=\sqrt{\frac{k}{{{m}_{1}}}}.A\)   (1)

\({{v}_{2\max }}={{\omega }_{2}}.A=\sqrt{\frac{k}{{{m}_{2}}}}.A\)    (2)

Với \({{v}_{1\max }}=20cm/s,{{v}_{2\max }}=10cm/s\)

Giải các phương trình (1) và (2) ta được:

m2 = 4m1                       (3)

k.A = 100m2                         (4)

Theo giả thiết: \({{v}_{3\max }}={{\omega }_{3}}.A=\sqrt{\frac{k}{{{m}_{3}}}}.A=\sqrt{\frac{k}{9{{m}_{1}}+4{{m}_{2}}}}.A\)        (5)

Thay (3), (4) vào (5) ta được \({{v}_{3\max }}=4cm/s\) → chọn D.

Copyright © 2021 HOCTAP247