Cho một vật dao động điều hòa với chu kì T. Tìm khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc công suất lực hồi phục cực đại đến lúc động năng vật gấp ba lần thế năng.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án C
Công suất của lực F:
P max khi khi đó
Động năng vật gấp ba lần thế năng
Ta thấy
Chọn đáp án C
? Lời giải:
+ Công suất của lực F:
p = F v = m ω 3 A 2 sin ω t . cos ω t = 0 , 5 m ω 3 A 2 sin 2 ω t
P m a x khi ω t = π 4 khi đó sin ω t = cos ω t = 2 2 h a y x = A 2 2
+ Động năng vật gấp ba lần thế năng
W = 4 W t h a y W t = W 4 ⇒ x = ± A 2
+ Từ hình vẽ ta thấy t = T 24
Đáp án A
Công suất tức thời của lực phục hồi:
và lực cùng chiều với chuyển động (ứng với 2 điểm N 1 , N 2 trên đường tròn)
Động năng bằng 3 lần thế năng tại
(ứng với 4 điểm M trên đường tròn)
→ Khoảng thời gian cần tìm ngắn nhất ứng với vật quay từ N 1 đến M 1 :
Chọn đáp án A
? Lời giải:
+ CT tính động năng và thế năng của vật dao động điều hòa:
→ Khi vật chuyển động về vị trí cân bằng thì v tăng, x giảm → động năng tăng, thế năng giảm.
+ Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn theo thời gian nhưng tổng của chúng, là cơ năng không đổi theo thời gian.
Chọn đáp án C
Công suất của lực F:
p = F v = m ω 3 A 2 sin ω t . cos ω t = 0 , 5 m ω 3 A 2 sin 2 ω t
P m a x khi ω t = π 4 khi đó sin ω t = cos ω t = 2 2 h a y x = A 2 2
Động năng vật gấp ba lần thế năng
W = 4 W t h a y W t = W 4 ⇒ x = ± A 2
Từ hình vẽ ta thấy t=T/24
Đáp án B
Công suất tức thời của lực phục hồi:
và lực cùng chiều với chuyển động (ứng với 2 điểm N1, N2 trên đường tròn).
Động năng bằng 3 lần thế năng tại (ứng với 4 điểm M trên đường tròn)
→ Khoảng thời gian cần tìm ngắn nhất ứng với vật quay từ N1 đến M1:
Chọn đáp án B
? Lời giải:
+ Công suất tức thời của lực phục hồi
p = F . v = m a . v = − m ω 2 x . v = − m ω 2 x . v
= − m ω 2 cos ω t + φ . − A ω . sin ω t + φ = 1 2 m ω 3 A . sin 2 ω t + 2 φ
⇒ p max = 1 2 m ω 3 A 2 ⇔ x = ± A 2 và lực cùng chiều với chuyển động (ứng với 2 điểm N 1 , N 2 trên đường tròn)
+) Động năng bằng 3 lần thế năng tại x = ± A n + 1 = ± A 3 + 1 = ± A 2 (ứng với 4 điểm M trên đường tròn)
→ Khoảng thời gian cần tìm ngắn nhất ứng với vật quay từ N 1 đến M 1 :
α Ω i n = 60 0 − 45 0 = 15 0 ⇔ t min = T 24
Chọn đáp án B
+ Công suất tức thời của lực phục hồi:
p = F . v = m a . v = − m ω 2 x . v = − m ω 2 x . v
= − m ω 2 cos ω t + φ . − A ω . sin ω t + φ
= 1 2 m ω 3 A . sin 2 ω t + 2 φ
⇒ p max = 1 2 m ω 3 A 2 ⇔ x = ± A 2
và lực cùng chiều với chuyển động (ứng với 2 điểm N 1 , N 2 trên đường tròn).
+ Động năng bằng 3 lần thế năng tại:
x = ± A n + 1 = ± A 3 + 1 = ± A 2 (ứng với 4 điểm M trên đường tròn)
→ Khoảng thời gian cần tìm ngắn nhất ứng với vật quay từ N 1 đến M 1 :
α Ω i n = 60 0 − 45 0 = 15 0 ⇔ t min = T 24
Lực phục hồi có độ lớn:
\(F=kx=kA\cos\varphi\)\(v=-A\omega\sin\varphi\)Công suất:\(P=Fv=-kA^2\omega\sin\varphi\cos\varphi\)Cực đại khi \(\varphi=\pi\text{/}4\)Vị trí động năng gấp 3 thế năng để thời gian ngắn nhất là góc \(\pi\text{/}3\)Góc quay được\(\Delta\varphi=\pi\text{/}3-\pi\text{/}4=\pi\text{/}12\)Thời gian ngắn nhất\(t=\frac{\Delta\varphi}{2\pi}T=T\text{/}24\)\(\rightarrow A\)