Một vật dao động điều hoà với phương trình gia tốc a = 40 π 2 cos ( 2 π t + π / 2 ) c m / s 2 . Phương trình dao động của vật là
A. x = 6 cos 2 π t − π 4 c m
B. x = 10 cos 2 π t − π 2 c m
C. x = 10 cos 2 π t c m
D. x = 20 cos 2 π t − π 2 c m
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn B
+ Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng:
+ Động năng bằng nửa cơ năng =>
+ Trên vòng tròn lượng giác thấy cứ sau t = T/4 thì động năng lại bằng nửa cơ năng
=> T/4 = π/40 => T = π/10 (s).
+ Tại t = 0: => thời điểm đầu tiên vận tốc bằng 0 là
Và cứ sau đó T/2 thì vận tốc lại bằng 0 => Tại những thời điểm vật có vận tốc bằng không là
Vận tốc cực đại của vật là v m a x = ωA = 10 π .0,05 = 0,5 π m/s
Gia tốc cực đại của vật là a m a x = ω 2 A = 10 π 2 .0,05 = 5 π 2 m/ s 2
Biên độ của dao động:
Gia tốc biến thiên sớm pha π so với li độ nên:
Phương trình dao động của vật:
\(A^2=x^2+\dfrac{v^2}{\omega^2}\Leftrightarrow16=x^2+\dfrac{\left(20\sqrt{2}\right)^2.10}{10^2.10}\Rightarrow x=\pm2\sqrt{2}\left(cm\right)=\pm\dfrac{\sqrt{2}}{2}A\)
\(\Rightarrow\varphi=\dfrac{\pi}{4}+\dfrac{\pi}{2}\Rightarrow t=\dfrac{3\pi}{4.10\pi}=0,075\left(s\right)\)
Chọn A
+ Hai dao động vuông pha:
+ Gia tốc cực đại: amax = ω2A = 102.0,075 = 7,5 m/s2.
+ Biên độ dao động: a max = A ω 2 ⇒ A . 2 π 2 = 40 π 2 ⇒ A = 10 c m
+ Gia tốc biến thiên sớm pha π so với li độ nên: φ X = φ u − π = π 2 − π = − π 2
+ Phương trình dao động của vật: x = 10 cos 2 π t − π 2 c m
Chọn đáp án B