Sử dụng dữ kiện sau đề giải câu 3 đến câu 5: Vật có khối lượng \[{\rm{m = 100g}}\] gắn vào đầu một lò xo nhẹ có chiều dài \[{\user2{l}_0}{\rm{ = 20cm}}\] với độ cứng \[{\rm{k = 20N/m}}\] quay tròn đều trong mặt phẳng ngang nhẵn với tần số 60 vòng/phút. Lấy \[{{\rm{\pi }}^{\rm{2}}}{\rm{ = 10}}\].

Tần số góc của vật là x.π (rad/s). Giá trị của x bằng bao nhiêu?

Ta có phương trình tổng hợp lực: \[{{\rm{\vec F}}_{{\rm{ht}}}}{\rm{ = }}{{\rm{\vec F}}_{{\rm{dh}}}}{\rm{ + \vec P + \vec N}}\]

Chiếu lên phương hướng tâm ta có F_ht=F_dh

\[{\rm{k}}{\rm{.\Delta }}\user2{l}{\rm{ = m}}{\rm{.}}{{\rm{\omega }}^{\rm{2}}}{\rm{.R = m}}{\rm{.}}{{\rm{\omega }}^{\rm{2}}}{\rm{.(}}{\user2{l}_{\rm{0}}}{\rm{ + \Delta }}\user2{l}{\rm{)}}\]

Thay số: \[{\rm{20}}{\rm{.\Delta }}\user2{l}{\rm{ = 0,1}}{\rm{.(2\pi }}{{\rm{)}}^{\rm{2}}}{\rm{.(20 + \Delta }}\user2{l}{\rm{)}}\]

Gải phương trình ta thu được: \[{\rm{\Delta }}\user2{l}{\rm{ = 5cm}}\].

Từ phương trình \[{\rm{k}}{\rm{.\Delta }}\user2{l}{\rm{ = m}}{\rm{.}}{{\rm{\omega }}^{\rm{2}}}{\rm{.R = m}}{\rm{.}}{{\rm{\omega }}^{\rm{2}}}{\rm{.(}}{\user2{l}_{\rm{0}}}{\rm{ + \Delta }}\user2{l}{\rm{)}}\]

Thay số: \[{\rm{20}}{\rm{.8 = 0,1}}{\rm{.(2\pi }}{\rm{.f}}{{\rm{)}}^{\rm{2}}}{\rm{.(20 + 8)}}\] Giải phương trình ta được: f =1,2 Hz=1,2 vòng/giây = 72 vòng/phút