Một lò xo có độ cứng k, có chiều dài tự nhiên l0 một đầu giữ cố định ở A đầu kia gắn vào quả cầu khối lượng m có thể trượt không ma sát trên thanh (Δ) nằm ngang. Thanh (Δ) quay đều với vận tốc góc ω quanh trục (Δ) thẳng đứng. Tính độ dãn của lò xo khi l0 = 20cm, ω = 20π rad/s, m = 10g; k = 200N/m.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiLực đàn hồi của lò xo đóng vai trò là lực hướng tâm.
Khi trục ∆ quay thì lò xo giãn ra một đoạn ∆ℓ.
\(\begin{array}{l} {F_{ht}} = {F_{dh}} \Leftrightarrow m{\omega ^2}({l_0} + \Delta l) = k\Delta l \Leftrightarrow (k - m{\omega ^2})\Delta l = m{\omega ^2}{l_0}\\ \to \Delta l = \frac{{m{\omega ^2}{l_0}}}{{k - m{\omega ^2}}} = \frac{{0,01.{{(20\pi )}^2}.0,2}}{{200 - 0,01.{{(20\pi )}^2}}} = 0,05m = 5cm \end{array}\)