Lò xo có chiều dài ban đầu là 30cm, khi treo vật m thì lò xo dài 40cm. Truyền cho vật khi đang nằm cân bằng một vận tốc 40cm/s hướng thẳng lên. Chọn chiều dương hướng xuống. viết phương trình dao động. g= 10m2 /s
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn A.
Độ dãn lò xo tại VTCB:
Khi ở VTCB lò xo dài 40 cm. Lúc t = 0, lò xo dài
42 cm (vật thấp hơn VTCB là 2 cm) nên vật li độ và
vận tốc:
Dùng máy tính viết phương trình dao động, nhập số vào công thức:
Ban đầu t = 0 thì x = 2 cm, lúc này vật đang ở biên độ dương.
Quả cầu dao động được nửa chu kì thì x = -2 cm (vật ở biên độ âm)
Chiều dài của lò xo: \(\ell=\ell_0+\Delta\ell_0+x=40+10-2=48(cm)\)
Chọn đáp án B
Cách 1: Giải truyền thống
Biên độ dao động: A = x 2 + v 2 ω 2 = x 2 + v 2 m k = 3 2 + 30 2 .1 100 = 3 2 c m
Khi t = 0 → x = 3 → A = 3 2 x = A 2 v < 0 ⇒ φ = π 4 ⇒ 3 2 cos 10 t + π 4 c m
Cách 2: Dùng máy tính cầm tay
Cơ sở lí thuyết: x = A cos ω t + φ → t = 0 x ¯ = A cos φ + i sin φ (Biểu diễn phức).
Mặt khác: t = 0 → x = A cos φ v = − A ω sin φ ⇒ x ¯ = A cos φ + i sin φ = x − v ω i .
Bước 1: Bấm S H I F T M o d e 4 (Cài chế độ rad).
Bước 2: M o d e 2 S H I F T M o d e ∨ 3 2 (Cài chế độ tính toán).
Nhập biểu thức 3 − − 30 10 i màn hình xuất hiện.
Chú ý: Do gốc tọa độ và chiều truyền vận tốc ta có x = 3 ; v < 0 . Các trường hợp khác thì dấu của x và v có thể thay đổi, bạn đọc cẩn thận chọn dấu cho phù hợp, tránh trường hợp chọn nhầm và nhập máy từ đó dẫn đến kết quả sai.
\(\omega=2\pi f = 9\pi (rad/s)\)
Biên độ \(A=(56-40)/2=8(cm)\)
Gốc thời gian lúc lò xo ngắn nhất --> biên độ (-A) -->\(\varphi=-\pi (rad)\)
Vậy: \(x=8\cos(9\pi t-\pi)(cm)\)
Chọn D.
\(x=2\sin(\omega t +\dfrac{\pi}{2})=2\cos(\omega t)\) (cm)
Như vậy, ban đầu (t = 0) vật đang ở biên độ dương \(x=2cm\)
Khi quả cầu đi được nửa chu kì dao động thì nó sẽ lên biên độ âm, \(x=-2cm\)
Chiều dài lò xo: \(\ell=\ell_0+\Delta \ell_0+x=40+10-2=48(cm)\)
a) Từ định luật bảo toàn cơ năng ta có:
\(\frac{1}{2}mv^2_0=\frac{1}{2}kA^2\)
\(\Rightarrow A=v_0\sqrt{\frac{m}{k}}=2\sqrt{\frac{1}{1600}}=0,05m=5cm\)
b) Phương trình dao động có dạng: \(x=A\cos\left(\omega t+\varphi\right)\)
Tần số góc: \(\omega=\sqrt{\frac{k}{m}}=\frac{1600}{1}=40rad\text{/s }\)
Tại \(t=0\)\(\begin{cases}x=0=A\cos\varphi\\v=-2=-\omega A\sin\varphi\end{cases}\)\(\Rightarrow\varphi=\frac{\pi}{2}\)
Phương trình dao động: \(x=5\cos\left(40t+\frac{\pi}{2}\right)\left(cm\right)\)