Một con lắc lò xo nhẹ có độ cứng (100N/m) và vật nhỏ khối lượng m. Con lắc dao động điều hòa theo phương nằm ngang với chu kì T. Biết ở thời điểm (t) vật có li độ 5cm, ở thời điểm (t + dfrac{T}{4}) vật có tốc độ ( - 50cm/s). Giá trị của (m) bằng
Phương pháp giải:
+ Viết phương trình li độ và phương trình vận tốc
+ Sử dụng biểu thức: (omega = sqrt {dfrac{k}{m}} )
Giải chi tiết:
Tại thời điểm t: (x = Aco{rm{s}}left( {omega t + varphi } right) = 5cm) (1)
Tại thời điểm (t + dfrac{T}{4}):
({x_1} = Aco{rm{s}}left( {omega left( {t + dfrac{T}{4}} right) + varphi } right) = Aco{rm{s}}left( {omega t + varphi + dfrac{pi }{2}} right))
Vận tốc khi đó:
(begin{array}{l}{v_1} = Aomega co{rm{s}}left( {omega t + varphi + dfrac{pi }{2} + dfrac{pi }{2}} right)\,,,,,, = - Aomega co{rm{s}}left( {omega t + varphi } right) = - 50cm/send{array}) (2)
Từ (1) và (2) ta suy ra: (omega = 10left( {ra{rm{d}}/s} right))
Lại có: (omega = sqrt {dfrac{k}{m}} Rightarrow m = dfrac{k}{{{omega ^2}}} = dfrac{{100}}{{{{10}^2}}} = 1kg)
Chọn B.