Một con lắc lò xo được treo thẳng đứng ở nơi có gia tốc trọng lực g = 10 m/s2. Vật nặng có khối lượng m và dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số góc ω = 20 rad/s. Trong quá trình dao động, chiều dài lò xo biến thiên từ 18 cm đến 22 cm. Lò xo có chiều dài tự nhiên l0 là

Đáp án:

 17,5cm

Giải thích các bước giải:

 Biên độ dao động vật:

$A = \frac{{{l_{max}} - {l_{\min }}}}{2} = \frac{{22 - 18}}{2} = 2cm$

Chiều dài lò xo khi cân bằng

${l_{cb}} = {l_{max}} - A = 22 - 2 = 20cm$

Độ dãn lò xo ở vị trí cân bằng

$\Delta l = \frac{g}{{{\omega ^2}}} = \frac{{10}}{{{{20}^2}}} = 0,025m = 2,5cm$

Chiều dài tự nhiên của lò xo

${l_0} = {l_{cb}} - \Delta l = 20 - 2,5 = 17,5cm$