Một vật dao động điều hòa pt x=6cosωt (cm)(t đo bằng giây). Sau khoảng thời gian 1/30 s kể từ khi bắt đầu chuyển động vật đi đc quãng đườngv9cm. Tần số góc của dao động là
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Biểu diễn dao động bằng véc tơ quay, sau 2/3 s thì véc tơ quay đc góc là: \(\alpha=\omega.t=\dfrac{4\pi}{3}\) rad
Ta có:
Ban đầu véc tơ quay xuất phát ở M, sau đó nó quay đến N.
Quãng đường vật đi là: \(\dfrac{A}{2}+2A=\dfrac{5A}{2}\)
Suy ra: \(\dfrac{5A}{2}=15\Rightarrow A=6(cm)\)
Tốc độ cực đại: \(v_{max}=\omega.A=2\pi.6=12\pi(cm/s)\)
Đáp án A
Tại thời điểm t = 0, vật đi qua vị trí x = - 2cm theo chiều dương.
Khoảng thời gian Δt ứng với góc quét
→ Biểu diễn các vị trí tương ứng trên đường tròn, ta có:
Để tính quãng đường vật đi được sau 0,25 s, ta có thể sử dụng phương trình dao động điều hòa x = A * cos(2π/T * t + φ), trong đó x là vị trí của vật (cm), A là biên độ của vật (cm), T là chu kỳ của dao động (s), t là thời gian (s), và φ là góc pha ban đầu (rad).
Trong trường hợp này, phương trình dao động là x = 4cos(4πt + π/4). Ta có thể nhận thấy rằng biên độ của vật là 4 cm và chu kỳ của dao động là T = 1/4 s.
Để tính quãng đường vật đi được sau 0,25 s, ta thay t = 0,25 vào phương trình:
x = 4cos(4π * 0,25 + π/4)
x = 4cos(π + π/4)
x = 4cos(5π/4)
x ≈ 4 * (-0,7071)
x ≈ -2,8284 cm
Vậy, quãng đường vật đi được sau 0,25 s kể từ khi bắt đầu chuyển động là khoảng -2,8284 cm.
Biểu diễn dao động bằng véc tơ quay:
Ban đầu, véc tơ quay xuất phát ở M, để dao động đi được 6cm thì véc tơ quay sẽ quay đến N.
Trên hình vẽ ta tìm được góc quay là: \(\alpha=90+30=120^0\)
Thời gian: \(t=\dfrac{120}{360}T=\dfrac{\pi}{30}\)
\(\Rightarrow T=\dfrac{\pi}{10} (s)\)
\(\Rightarrow \omega=\dfrac{2\pi}{T}=20(rad/s)\)
Cơ năng của vật: \(W=\dfrac{1}{2}.m.\omega^2.A^2=\dfrac{1}{2}.1.20^2.0,04^2=0,32(J)\)
Biểu diễn dao động bằng véc tơ quay:
Ban đầu véc tơ quay xuất phát ở M, khi véc tơ quay đến N thì dao động đi từ 6cm --> -3cm.
Khi đó, quãng đường đi được là 9cm.
Góc quay mà véc tơ quay đã quay được là: \(90+30=120^0\)
Thời gian: \(t=\dfrac{120}{360}.T=\dfrac{1}{30}\)
\(\Rightarrow T = \dfrac{1}{10}(s)\)
Tần số góc: \(\omega=\dfrac{2\pi}{T}=20\pi (rad/s)\)