đồ thị bên biểu diễn một dao động điều hòa của con lắc lò xo nằm ngang có độ cứng k = 100 n/m và vật nặng 100 g (T=2s, A=3cm, pha ban đầu=0(theo chiều âm)
viết phương trình li độ, vận tốc, gia tốc của vật
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án B
Tần số góc của dao động
= 10 10 rad/s
Áp dụng công thức độc lập thời gian cho vận tốc và gia tốc:
= 10m/s2
Hướng dẫn:
Tần số góc của dao động ω = k m = 100 0 , 1 = 10 π rad/s → T = 0,2 s
+ Ban đầu vật ở vị trí cân bằng, sau khoảng thời gian Δt = 0,75T = 0,15 s vật đến vị trí biên (lò xo bị nén cực đại) → Năng lượng của con lắc lúc này chỉ là thế năng đàn hồi của lò xo.
+ Giữ cố định điểm chính giữa của lò xo → một nửa thế năng bị mất đi → Năng lượng dao động lúc sau sẽ là:
E′ = 0,5E → 1 2 k ' A ' 2 = 0 , 5 1 2 k A 2
với k′ = 2k → A'= 0,5A.
ü Đáp án A
Đáp án B
+ Từ hình vẽ, ta có ∆ l 0 = F c k = 0 , 01 m
với ∆ l 0 là độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng tạm.
→ Biên độ dao động của vật trong nửa chu kỳ thứ nhất A 1 , trong nửa chu kì thứ hai, trong nửa chu kì thứ ba và thứ 4 lần lượt là:
A 1 = A 0 - 1 với A 0 là tọa độ ban đầu của vật.
→ Tốc độ cực đại của vật trong quá trình dao động
Giải thích: Đáp án B
Phương pháp : Áp dụng công thức của dao động tắt dần của con lắc lò xo
Cách giải :
+ Từ hình vẽ, ta có , với ∆l0 là độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng tạm.
Biên độ dao động của vật trong nửa chu kỳ thứ nhất A1, trong nửa chu kì thứ hai, trong nửa chu kì thứ ba và thứ 4 lần lượt là:
A1 = A0 – 1, với A0 là tọa độ ban đầu của vật.
→Tốc độ cực đại của vật trong quá trình dao động cm/s.
→Tốc độ trung bình của vật
→Ta có tỉ số
Hướng dẫn
+ Từ hình vẽ, ta có Δ l 0 = F C k = 0 , 01 m → k = 1 0 , 01 = 100 N / m với Δ l 0 là độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng tạm.
→ Biên độ dao động của vật trong nửa chu kì thứ nhất A 1 , trong nửa chu kì thứ hai, trong nửa chu kì thứ ba và thứ 4 lần lượt là.
A 1 = A 0 − 1
với A 0 là tọa độ ban đầu của vật
A 2 = A 0 − 3 A 3 = A 0 − 5 A 4 = A 0 − 7 = 2 → A 0 = 9 A 1 = 8 A 2 = 6 A 3 = 4 A 4 = 2
→ Tốc độ cực đại của vật trong quá trình da động v m a x = ω A 1 = 80 π c m / s .
→ Tốc độ trung bình của vật v t b = S t = 2 A 1 + A 2 + A 3 + A 4 t = 2 8 + 6 + 4 + 2 0 , 4 = 100 c m / s
→ Ta có tỉ số v m a x v t b = 0 , 8 π
Đáp án B
Giả sử: \(\pi^2=10\)
Pha ban đầu bằng 0 theo chiều âm nên \(\varphi=0\).
Tốc độ góc: \(T=2\pi\cdot\sqrt{\dfrac{m}{k}}=2\pi\cdot\sqrt{\dfrac{0,1}{100}}\approx0,2s\)
\(\Rightarrow\omega=\dfrac{2\pi}{T}=10\pi\left(rad\right)\)
PT li độ: \(x=Acos\left(\omega t+\varphi\right)=3cos\left(10\pi t\right)\)
PT vận tốc: \(v=-A\omega sin\left(\omega t+\varphi\right)=-30\pi.sin\left(10\pi t\right)\)
PT gia tốc: \(a=-\omega^2Acos\left(\omega t+\varphi\right)=-3000cos\left(10\pi t\right)\)