một vật có khối 200g dao động điều hòa với tần số 10π rad/s. Biết ở thời điểm t có động lượng 0,1π kg.m/s, ở thời điểm t= t+T/2 lực kéo về tác dụng lên vật có giá trị 10√3 N. Lấy π^2 =10. Vận tốc cực đại của vật là
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Để tính vận tốc của vật tại thời điểm t+ T/4, ta có thể sử dụng công thức vận tốc của vật dao động điều hòa:
v = -ωA sin(ωt + φ)
Trong đó: v là vận tốc của vật (cm/s) ω là tần số góc của vật (rad/s) A là biên độ của vật (cm) t là thời gian (s) φ là pha ban đầu của vật (rad)
Theo đề bài, tần số góc của vật là 10 rad/s và li độ của vật là 5 cm. Ta không có thông tin về pha ban đầu của vật, nên không thể tính chính xác vận tốc của vật tại thời điểm t+ T/4.
Đáp án A
Dựa vào pt đề bài cho, ta tìm được x 1 m ax = 1 , 5 ( c m ) x 2 m ax = 2 ( c m ) ⇒ A 1 = 1 , 5 ( c m ) A 2 = 2 ( c m )
Mặt khác, khi x1 max thì x 2 = 0 và ngược lại nên 2 dao động này vuông pha nhau. Dễ dàng tìm được biên độ dao động tổng hợp A = A 1 2 + A 2 2 = 2 , 5 ( c m )
Lực kéo về cực đại F k v m ax = k A = m ω 2 A = 0 , 75 ( N )
Đáp án A
Lực kéo về cực đại tác dụng lên chất điểm trong quá trình dao động là :
F k v m a x = k A = m ω 2 A = 0 , 3 . 10 2 . 0 , 025 = 0 , 75 N
Chọn đáp án B.
Ta có hệ phương trình:
0 , 5 2 v max 2 + 3.10 2 a max 2 = 1 0 , 2 2 v max 2 + 6.64 a max 2 = 1 ⇔ a max = 20 v max = 1 ⇒ ω = a max v max = 20 A = 0 , 05
Nên lực kéo cực đại có độ lớn cực đại là: F = k A = m ω 2 A = 4 N
Đáp án B
Ta có hệ phương trình:
Nên lực kéo cực đại có độ lớn cực đại là:
STUDY TIP
Vì vận tốc và gia tốc của vật vuông pha với nhau nên có công thức liên hệ riêng như áp dụng trong bài.
\(k=\omega^2.m=\left(10\sqrt{10}\right)^2.0,2=200\)
Tại thời điểm t, vận tốc của vật có độ lớn: \(v=\dfrac{p}{m}=\dfrac{0,1\sqrt{10}}{0,2}=0,5\sqrt{10}\left(\dfrac{m}{s}\right)=50\sqrt{10}\left(\dfrac{cm}{s}\right)\)
Tại tời điểm t + T/2 vật có li độ: \(x=\dfrac{10\sqrt{3}}{200}.100=5\sqrt{3}\left(cm\right)\)
Ta có: \(\omega=\dfrac{v_t}{x_{t+\dfrac{T}{2}}}=\dfrac{50\sqrt{10}}{5\sqrt{3}}\ne10\sqrt{10}\)
Sai ở đâu không nhỉ ?