1 chất điểm dao động điều hòa với tần số góc 5π rad/s và biên độ 10cm. Tính vận tốc của chất điểm khi đi qua vị trí có li độ 8cm
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
1)
Với phương trình vị trí `x = 3cos(4πt)`, ta có:
`dx/dt = -12πsin(4πt)`
Phương trình vận tốc của vật dao động là:
`v = -12πsin(4πt) (cm)/s`
Với phương trình vận tốc v = -12πsin(4πt), ta có:
`(dv)/dt = -48π^2cos(4πt)`
Phương trình gia tốc của vật dao động là:
`a = -48π^2cos(4πt) (cm)/s^2`
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
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) \(\alpha=\Delta t.\omega=1,4\pi.5=7\pi\left(rad\right)=6\pi+\pi\left(rad\right)\)
\(\Rightarrow S=3.4A+2\sqrt{2}-2+2\sqrt{2}+2=12A+4\sqrt{2}=28\sqrt{2}\left(cm\right)\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án B
Vật đi qua vị trí có li độ là x = -2 cm và đang hướng về phía vị trí biên gần nhất nên: v = -10 cm/s
Biên độ dao động của vật: A 2 = x 2 + v 2 ω 2 = ( - 2 ) 2 + ( - 10 ) 2 5 2 ⇒ A = 2 2 cm
Tại thời điểm ban đầu:
Phương trình dao động của vật là: x = 2 2 cos ( 5 t + 3 π 4 )
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án B
Vật đi qua vị trí có li độ là x = − 2 cm và đang hướng về phía vị trí biên gần nhất nên: v = − 10 cm / s
Biên độ dao động của vật:
A 2 = x 2 + v 2 ω 2 = − 2 2 + − 10 2 5 2 = 8 ⇒ A = 2 2 cm
Tại thời điểm ban đầu:
t = 0 ⇒ x = 2 2 cosφ = − 2 v < 0 ⇒ cosφ = − 2 2 sinφ > 0 ⇒ φ = 3 π 4
Phương trình dao động của vật là: x = 2 2 cos 5 t + 3 π 4 cm
\(v=\pm\omega\sqrt{A^2-x^2}=\pm5\pi\sqrt{10^2-8^2}=\pm30\pi\left(\dfrac{cm}{s}\right)\)