Vật dao động điều hoà với tần số f = 0,5Hz. Tại t = 0, vật có li độ x = 4 cm và vận tốc v = - 4 π c m / s . Quãng đường vật đi được sau thời gian t = 2,5 s kể từ khi bắt đầu chuyển động là
A. 25,94 cm
B. 26,34 cm
C. 24,34 cm
D. 30,63 cm
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
giải
tần số góc \(\omega=2\pi f=2\pi.0,5=\pi\left(rad/s\right)\)
biên độ dao động
\(A=\sqrt{x^2+\frac{v^2}{\omega^2}}=\sqrt{4^2+\frac{4^2}{\pi^2}}\approx4,2cm\)
Pha ban đầu: Tại t = 0 vật có li độ x = 4cm và vận tốc v = 4cm/s (vật chuyển động theo chiều dương) nên pha ban đầu \(\varphi=-\frac{\pi}{4}rad\)
suy ra phương trình dao động
\(x=4,2.\cos\left(\pi t-\frac{\pi}{4}\right)cm\)
Chọn B.
Thời gian ngắn nhất đi từ x = 0 đến x = - 4 cm = -A/2 là t = T/12 hay 0,5 = T/12 suy ra T = 6(s).
Phân tích thời gian: t = 12,5 (s) = 2T + T/12.
Quãng đường đi tương ứng: S = 2.4A + A/2 = 68 (cm).
Tai thời điểm t = 0,5s ta có
Li độ: x = 24.cos( π .0,5/2 + π ) = 24cos5 π /4 = -16,9 ≈ 17 cm
Vận tốc : v = - 24. π /2.sin( π .0,5/2 + π ) = -24.π/2.sin5 π /4 = 6 π 2 cm/s = 26,64 cm/s ≈ 27 cm/s
Gia tốc : a = - π / 2 2 .x = - π / 2 2 .(-16,9) = 41,6 cm/ s 2 ≈ 42 (cm/ s 2 )
Chọn D
+ Phương trình dao động: x = Acos(ωt + φ)
+ Tìm A: thay x = 2cm và v = 10 cm/s vào hệ thức A 2 = x 2 + v 2 w 2 đ ư ợ c A = 2 2
+ t = 0: x = 2√2 cosφ = -2; v = -Asinφ < 0 => φ = 3π/4 rad.
=> x = 2 2 cos ( 5 t + 3 π 4 ) c m .