Một vật dao động điều hòa với biên độ A= 10cm, biết trong nửa khoảng thời gian mà vận tốc của vật có giá trị biến thiên từ -20\(\pi\sqrt[]{3}\) cm/s đến 20\(\pi\) cm/s là T/4. Tần số f là
A. 1 Hz
B. 2 Hz
C. 0,5 Hz
D. 5 Hz
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Pha ban đầu bằng 0 --> Vật xuất phát từ biên độ dương.
Như vậy, lần đầu tiên (lẻ) vật qua li độ 5cm ứng với véc tơ quay đến M, và lần thứ 2 (chẵn) ứng với véc tơ quay đến N.
Cứ như vậy, thời gian để vật qua li độ 5cm lần 2015 đến 2016 ứng với véc tơ quay từ M đến N.
Góc quay 2400
Thời gian: \(t=\dfrac{240}{360}T=\dfrac{2}{3}.0,2=\dfrac{2}{15}s\)
Lực đàn hồi cực đại: \(F_{dhmax}=k(\Delta\ell_0+A)=9\) (1)
Lực đàn hồi ở VTCB là: \(F_{dhcb}=k.\Delta\ell_0=3\) (2)
Lấy (1) trừ (2) vế với vế ta được: \(k.A=6\) (3)
Lấy (2) chia (3) vế với vế ta được: \(\dfrac{\Delta\ell_0}{A}=\dfrac{1}{2}\)
Lực đàn hồi cực tiểu khi \(x=-\Delta\ell_0\)
Lực đàn hồi cực đại khi \(x=A\)
Biểu diễn dao động bằng véc tơ quay:
Thời gian tương ứng với véc tơ quay từ M đến N, góc quay: 1200
Thời gian: \(t=\dfrac{120}{360}T=\dfrac{T}{3}\)
Do thời gian biến thiên vận tốc là T/4, nếu biểu diễn vận tốc bằng véc tơ quay thì góc quay là 900 nên ta có:
\((\dfrac{-20\pi\sqrt 3}{v_0})^2+(\dfrac{-20\pi}{v_0})^2=1\)
\(\Rightarrow v_0=40\pi(cm/s)\)
\(\Rightarrow \omega = \dfrac{40\pi}{10}=4\pi(rad/s)\)
\(\Rightarrow f = 2Hz\)
Chọn B.