Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn trục toạ độ có gốc ở VTCB, chiều dương hướng sang phải.
Phương trình dao động tổng quát là: \(x=A\cos(\omega t+\varphi)\)
Theo thứ tự, ta lần lượt tìm \(\omega;A;\varphi\)
+ \(\omega=\sqrt{\dfrac{k}{m}}=20\sqrt 2(rad/s)\)
+ Biên độ A: \(A^2=x^2+\dfrac{v^2}{\omega^2}=3^2+\dfrac{(80\sqrt 2)^2}{(20\sqrt 2)^2}\)
\(\Rightarrow A = 5cm\)
+ Ban đầu ta có \(x_0=3cm\); \(v_0=-80\sqrt 2\) (cm/s) (do ta đẩy quả cầu về VTCB ngược chiều dương trục toạ độ)
\(\cos\varphi=\dfrac{x_0}{A}=\dfrac{3}{5}\); có \(v_0<0 \) nên \(\varphi > 0\)
\(\Rightarrow \varphi \approx0,3\pi(rad)\)
Vậy PT dao động: \(x=5\cos(20\sqrt 2+0,3\pi)(cm)\)
Cơ năng: \(W=\dfrac{1}{2}.0,4.0,5^2+\dfrac{1}{2}.100.0,05^2=W_đ+\dfrac{1}{2}.100.0,03^2\)
Suy ra: \(W_đ=0,13 (J)\)
Tần số góc: \(\omega=\sqrt{\dfrac{k}{m}}=\sqrt{\dfrac{100}{0,1}}=10\pi(rad/s)\)
Biểu diễn dao động bằng véc tơ quay, tại thời điểm 7/60s thì véc tơ quay đã quay 1 góc là: \(\alpha=\omega.t=\dfrac{7}{6}\pi\)
Tại vị trí \(W_đ=3.W_t\)\(\Rightarrow W=W_đ+W_t=4W_t\)
\(\Rightarrow x=\pm\dfrac{A}{2}=\pm 2cm\)
Vì tốc độ của vật đang giảm nên có 2 trường hợp:
+ TH1: Dao động ứng với trạng thái tại M, sau khi quay \(\dfrac{7}{6}\pi\) sẽ đến biên âm --> Li độ là -4cm.
+ TH2: Dao động ứng với trạng thái N, sau khi quay \(\dfrac{7}{6}\pi\) sẽ đến biên độ dương -> Li độ là 4cm.