Một vật dao động điều hoà xung quanh vị trúng cân bằng với biên độ A và vận tốc góc omega. Tại điểm có li độ x=A/2 độ lớn vận tốc của vật là : A.omegaA/2 B.2/3 omegaA C.căn3A/omega D.căn3/2 omegaA
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án C
Tần số góc của dao động
→ Thời điểm t = 0,1s ứng với góc lùi
Biểu diễn các vị trí tương ứng trên đường tròn, ta thu được:
Áp dụng công thức: \(A^2=x^2+\frac{v^2}{\omega^2}\)
với \(x=\frac{A}{2}\) ta có
\(A^2=\left(\frac{A}{2}\right)^2+\frac{v^2}{\omega^2}\Leftrightarrow\frac{3A^2}{4}=\frac{v^2}{\omega^2}\Leftrightarrow v^2=\frac{3A^2}{4}.\omega^2\Rightarrow \left|v\right|=\frac{\sqrt{3}A}{2}.\omega=\frac{\sqrt{3}A}{2}.\frac{2\pi}{T}\)
Giả sử pt dao động của vật có dạng:
\(x=Acos\left(5t+\varphi\right)\left(cm\right)\)
\(\Rightarrow v=-5Asin\left(5t+\varphi\right)=5Acos\left(\dfrac{\pi}{2}+5t+\varphi\right)\left(\text{cm/s}\right)\)
Tại \(t=0:\)\(\left\{{}\begin{matrix}x=-2\left(cm\right)\\v=10\left(\text{cm/s}\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x_0=Acos\varphi=-2\left(cm\right)\\v_0=5Acos\left(\dfrac{\pi}{2}+\varphi\right)=10\left(\text{cm/s}\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}cos\varphi=-\dfrac{2}{A}\left(1\right)\\5A\left(cos\dfrac{\pi}{2}.cos\varphi-sin\dfrac{\pi}{2}.sin\varphi\right)=10\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow5A.\left(-sin\varphi\right)=10\Leftrightarrow sin\varphi=\dfrac{-2}{A}\left(2\right)\)
Từ \(\left(1\right);\left(2\right)\Rightarrow\varphi=\dfrac{-3\pi}{4}\left(rad\right);A=2\sqrt{2}\left(cm\right)\)
Vậy ta có ptdđ của vật: \(x=2\sqrt{2}cos\left(5t-\dfrac{3\pi}{4}\right)\left(cm\right)\)
b)\(v_{max}=\omega A=5A=10\sqrt{2}\left(\text{cm/s}\right)\)
\(a_{max}=\omega^2A=50\sqrt{2}\left(\text{cm/s}^2\right)\)
c) \(\alpha=\Delta t.\omega=1,4\pi.5=7\pi\left(rad\right)=6\pi+\pi\left(rad\right)\)
\(\Rightarrow S=3.4A+2\sqrt{2}-2+2\sqrt{2}+2=12A+4\sqrt{2}=28\sqrt{2}\left(cm\right)\)
\(\dfrac{x^2}{A^2}+\dfrac{v^2}{\omega^2A^2}=1\)
\(\dfrac{1}{4}+\dfrac{v^2}{\omega^2A^2}=1\)
\(\dfrac{v^2}{\omega^2A^2}=\dfrac{3}{4}\)
=>v=\(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\)ωA