Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(\omega=\frac{2\pi}{T}=2\pi\)(rad/s)
Vận tốc cực đại \(v_{max}=\omega A=2\pi.5=10\pi\)(cm/s)
Vì vận tốc là đại lượng biến thiên điều hòa theo thời gian, nên ta khảo sát nó bằng véc tơ quay.
10π v 5π M N -10π O
Tại thời điểm t, trạng thái của vận tốc ứng với véc tơ OM, sau 1/6 s = 1/6 T, véc tơ quay: 1/6.360 = 600
Khi đó, trạng thái của vận tốc ứng với véc tơ ON --> Vận tốc đạt giá trị cực đại là: \(10\pi\) (cm/s)
Đáp án B.
\(t=\dfrac{1}{3}s=\dfrac{T}{6}\)
Trong thời gian này, biểu diễn bằng véc tơ quay thì véc tơ đã quay được 1 góc là: \(\alpha=\dfrac{360}{6}=60^0\)
Quãng đường lớn nhất khi tốc độ trung bình trong thời gian này là lớn nhất, do vậy vật dao động quanh vị trí cân bằng với góc quay tương ứng là \(60^0\).
Biểu diễn trên véc tơ quay như sau:
5 -5 O M N 30 30
Quãng đường lớn nhất là đoạn MN
\(MN=2.5.\sin 30^0=5(cm)\)
Tổng quãng đường vật đi được trong 1 chu kì là: \(5+5+18=28cm\)
Trong 1 chu kì vật đi được quãng đường là 4A
\(\Rightarrow 4A = 28\)
\(\Rightarrow A = 7cm\)
Biên độ dao động tổng hợp thỏa mãn: \(\left|A_1-A_2\right|\le A\le\left|A_1+A_2\right|\)
\(\Rightarrow\) A = 5 (cm) thỏa mãn hệ thức
Phương trình tổng quát: \(x = A\cos(\omega t +\varphi)\)
+ Quãng đường khi vật thực hiện 5 dao động: S = 5.4A = 100 cm \(\Rightarrow\) A = 5cm.
+ Tần số: f = 5/2 = 2,5 Hz \(\Rightarrow \omega = 2\pi f = 2\pi.2,5 = 5\pi \ (rad/s)\)
+ t= 0 khi vật có x0=5 nên vật đang ở biên độ dương \(\Rightarrow \varphi = 0\)
Vậy phương trình dao động: \(x=5\cos(5\pi t) \ (cm)\)
Biên độ dao động: A = 5cm.
Quãng đường vật đi trong một chu kì: 4A = 4.5 = 20cm.
Tốc độ trung bình \(v = \frac{\text{quãng đường đi được}}{t} \)
Vời thời gian t = 1,6s là không đối tức là \(v_{min} <=> S_{min}\)
Ta có: \(T = \frac{60s}{50} = 1,2s ; A = \frac{16}{2} = 8cm.\)
Nhận xét \(t = 1,6 > T/2 = 0.6 \) nên ta tách: \(t = 2.0,6+0.4 = 2.t_1+t_2\)
Ta sẽ đi tìm quãng đường nhỏ nhất ứng với thời gian \(t_1 = 0.6 s\). Để tìm được quãng đường nhỏ nhất ứng với \(t_1 = 0.6 s\) ta sẽ dùng đường tròn và quỹ đạo của vật sẽ lấy vị trí biên làm trung điểm. Tức là
Góc quay đương ưng với \(t_1 = 0.6 s\) là \(\varphi _1 = t_1 \omega = 0.6\frac{2\pi}{1,2} = \pi.\) Cung quay được sẽ lấy biên làm trung điểm tức là cung \(\stackrel\frown{MaN} = \pi\)
π/2 π/2 A M a N
=> \(S_{1min} = 2. A. (1)\) (2 lần đoạn màu đỏ trên hình ứng với đi từ N đến biên A rồi từ biên A đến điểm M)
Chú ý là quãng đường đường đi được trong t = T/2 thì luôn luôn là 2A. Nên có thể không cần tính mà áp dụng luôn.
Tương tự ta sẽ tìm quãng đường nhỏ nhất ứng với thời gian \(t_2 = 0.4 s\) => \(\varphi _2 = t_2 \omega = 0.4\frac{2\pi}{1,2} = \frac{2\pi}{3}.\)
A 2 A a π/3 π/3 P Q
=> \(S_{2min} = 2. (A - \frac{A}{2} ). (2)\) (2 lần đoạn màu đỏ trên hình ứng với đi từ Q đến biên A rồi từ biên A đến điểm P)
Từ (1) và (2) ta thu được \(v_{min} = \frac{S_{min}}{t} = \frac{2S_{1}+S_2}{t} = \frac{4A+2(A-\frac{A}{2})}{1,6} = \frac{A. (6-1)}{1,6} =25 cm/s.\)
Như vậy đáp án thu được là D. 25cm/s.
