một vật dao động điều hòa với biên độ A= 24cm và chu kì T= 4s. tại thời diểm t=0 vật có li độ cực đại âm x= -A.
Viết phương trình dao động của vật.
Xác ding thời điểm đầu tiên vật qua vị trí có li dộ x= -12cm và tốc độtại thời điểm đó.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Thời điểm đầu tiên vật đi qua li độ x = -12 cm là
Tốc độ tại thời điểm t = 2/3s là:
v = - ω Asin( π /3 + π ) = 32,6 cm/s ≈ 33 cm/s
Thời điểm đầu tiên vật qua vị trí có li độ x = -12 cm
Tốc độ của vật tại thời điểm t = 2/3 s
⇒ v ≈ 0,33 m/s
Vận tốc cực đại khi vật qua vị trí cân bằng
Vật xuất phát tại M, đạt vận tốc có độ lớn cực đại lần đầu tiên ở N.
Thời gian: \(t=\dfrac{60+90}{360}T=\dfrac{5}{12}T\)
`a)A=4 (cm)`
`\omega=2\pi .f=10\pi (rad//s)`
Tại `t=0` thì `x_0 =-4=>\varphi=\pi (rad)`
`=>` Ptr: `x=4cos(10\pi t+\pi)`.
`b)` Ta có: `t=T/4 -T/6=T/12 =1/12 . [2\pi]/[10\pi]=1/60 (s)`
`c)T=[2\pi]/[10\pi]=0,2(s)`
`=>` Trong `2s` vật đi được `t=2/[0,2]=10T`
`=>` Quãng đường đi được trong `2s` là: `s=10.4.A=160(cm)`.
Chu kì dao động là: \(T=\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{5}=0,2\left(s\right)\)
Tần số góc của dao động là: \(\omega=2\pi f=10\pi\left(rad/s\right)\)
Lúc t = 0, ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}x=A\\v=0\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}cos\varphi=1\\sin\varphi=0\end{matrix}\right.\Rightarrow\varphi=0\)
Phương trình dao động là: \(x=10cos\left(10\pi t\right)cm\)
Vẽ đồ thị:
Đáp án A
+ Hai thời điểm t = 0 và t = 0,25T vuông pha nhau
+ Tại thời điểm t = 0 vật có đi độ x = 3 = 0,5A, sau đó 0,25T vật vẫn có li độ dương → ban đầu vật chuyển động theo chiều dương
Đáp án D
Phương pháp:
- Áp dụng hệ thức độc lập với thời gian của vận tốc và li độ
- Sử dung̣ đường tròn lương̣ giác xác đinḥ pha ban đầu
Cách giải:
Ta có:
Ta sử dụng phương trình độc lập thời gian để tìm biên độ dao động:
Tai thời điểm ban đầu vật ở vị trí x = - 5 2 và có vận tốc âm. Biểu diễn trên đường tròn lượng giác ta xác định được pha ban đầu của dao động là: φ = 3 π 4 rad
Khi đó ta có phương trình dao động là:
Câu 1.
a)Tốc độ góc: \(\omega=2\pi f=2\pi\)
Ta có: \(A=\sqrt{x^2+\dfrac{v^2}{\omega^2}}=\sqrt{0,05^2+\dfrac{\left(0,10\pi\right)^2}{\left(2\pi\right)^2}}=\dfrac{\sqrt{2}}{20}m\)
b)Phương trình vận tốc:
\(v=-\omega Asin\left(\omega t+\varphi\right)=-2\pi\cdot\dfrac{\sqrt{2}}{20}sin\left(2\pi t\right)\)
Câu 2.
a)Chu kỳ: \(T=\dfrac{2\pi}{\omega}=\dfrac{2\pi}{5\pi}=0,4s\)
b)Li độ tại thời điểm \(t=2s:\)
\(x=2cos\left(5\pi t+\dfrac{\pi}{3}\right)=2cos\left(5\pi\cdot2+\dfrac{\pi}{3}\right)=1\)
Tần số góc: \(\omega = \dfrac{2\pi}{T}=\dfrac{2\pi}{4}=0,5\pi(rad/s)\)
\(t=0\) khi vật ở \(x=-A\) \(\Rightarrow A\cos\varphi = -A\)
\(\Rightarrow \varphi = \pm\pi\)
Suy ra phương trình dao động: \(x=24\cos(0,5\pi t \pm\pi)\) (cm)
Để xác định thời điểm đầu tiên vật qua li độ x = -12cm, ta biểu diễn dao động bằng véc tơ quay:
Thời điểm đầu tiên vật qua x=-12cm ứng với véc tơ quay từ M đến N.
Thời gian: \(t=\dfrac{60}{360}T=\dfrac{60}{360}.4=\dfrac{2}{3}s\)
Tốc độ của vật được tính theo công thức độc lập: \(A^2=x^2+\dfrac{v^2}{\omega^2}\)
\(\Rightarrow 24^2=(-12)^2+\dfrac{v^2}{(0,5\pi)^2}\)
\(\Rightarrow v = 6\pi\sqrt 3\) (cm/s) (vận tốc lấy giá trị dương theo véc tơ quay như hình vẽ trên)