Một vật dao động điều theo trục Ox với phương trình x = 2cos(2πt - π/12) cm quãng đường vật đi được từ thời điểm t1 = 17/24 (s) đến thời điểm t2 = 23/8 (s) là:
A. 16 cm B. 20 cm C. 24 cm D. 18 cm
Mình tính ra 17 cm, lần sau tính ra 15 cm, mình ko biết mình làm sai chỗ nào
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án B
Phương pháp: Sử dụng đường tròn lượng giác
Cách giải:
Chu kỳ dao động T = 2s
Quan sát trên hình vẽ ta thấy quãng đường vật đi được từ thời điểm t1 = 0,5s ứng với vị trí (1) đến thời điểm t2 = 1s ứng với vị trí (2) là: (5 + 5 3 ) = 13,7cm
Đối với những bài tìm quãng đường trong khoảng từ t1 đến t2 thì bạn lấy t2-t1 rồi phân tích chúng ra thành \(\left[{}\begin{matrix}t_2-t_1=n.\dfrac{T}{2}+t'\\t_2-t_1=n.T+t''\end{matrix}\right.\) để dễ dàng tính. Tuyệt đối ko được phân tích thành T/4 hay T/3; T/6;T/v.v. bởi nó ko luôn đúng trong các trường hợp, nếu bạn cần mình sẽ lấy ví dụ cụ thể. Giờ mình sẽ áp dụng vô bài của bạn
\(t_2-t_1=\dfrac{17}{3}-2=\dfrac{11}{3}\left(s\right)=3+\dfrac{2}{3}\)
\(T=\dfrac{2\pi}{\pi}=2s\Rightarrow t_2-t_1=3.\dfrac{T}{2}+\dfrac{2}{3}\)
Trong 3T/2 vật đi được quãng đường là: \(S_1=6A=30\left(cm\right)\)
Tại thời điểm t1=2s, lúc này vật đã quay được:\(\varphi=2\pi\left(rad\right)\) nghĩa là quay về vị trí ban đầu
Trong 2/3 s vật quay được góc: \(\varphi=\dfrac{2}{3}\pi\left(rad\right)\)
Sử dụng đường tròn lượng giác, vật ở vị trí có pha là 2pi/3, quay được góc 2pi/3 thì lúc này vật có li độ là: \(x=-2,5\left(cm\right)\)
Nghĩa là vật đi từ vị trí có li độ x1=-2,5 theo chiều âm đến vị trí có li độ x2=-2,5 theo chiều dương, vậy quãng đường vật đi được là: \(S_2=\dfrac{A}{2}+\dfrac{A}{2}=A=5\left(cm\right)\)
Vậy tổng quãng đường vật đi được là: \(S=S_1+S_2=35\left(cm\right)\)
Chu kì: \(T=1s\)
Biểu diễn dao động điều hoà bằng véc tơ quay:
\(t_1=\dfrac{17}{24}s\Rightarrow \alpha_1=\dfrac{17}{24}.2\pi=\dfrac{17}{12}\pi(rad)\)
\(t_2=\dfrac{23}{8}s\) \(\Rightarrow \Delta t = \dfrac{23}{8}-\dfrac{17}{24}=\dfrac{13}{6}s=2T+\dfrac{T}{6}\) (*)
Véc tơ quay xuất phát từ M.
Tại thời điểm t1, véc tơ quay đã quay đến N.
Đến thời điểm t2, véc tơ quay quay thêm 2 vòng và quay tiếp đến P.
Vậy quãng đường vật đi: \(S=2.4A+2=2.4.2+2=18cm\)
Chọn D.