Một con lắc lò xo nằm ngang, tại vì trí cân bằng cấp cho vật nặng một vận tốc có độ lớn v = 10cm/s dọc theo trục lò xo, thì sau 0,4s thế năng con lắc đạt cực đại đầu tiên, lúc đó vật cách vị trí cân bằng một khoảng ? A. 1,25 cm B. 4 cm C. 2,5 cm D. 5 cm

Đáp án:

`C. 2,5` cm

Giải thích các bước giải:

Vật ở VTCB → li độ `x=0`

Sau 0,4s đạt thế năng cực đại → li độ `x=A`

Ta có: `T/4=0,4 ⇔ T=0,4.4=1,6 \ (s)`

Tần số góc: $ω=\dfrac{2π}{T}=\dfrac{2π}{1,6}=1,25π \ (rad/s)$

Áp dụng công thức độc lập thời gian:

`A^2=x^2+\frac{v^2}{ω^2}=0+\frac{10^2}{(1,25π)^2}=6,4`

→ `A=2,53 \ (cm)`

Vậy khi đạt thế năng cực đại vật cách VTCB một đoạn bằng 2,53 cm