Con lắc đơn có chiều dài l = 0,64m, dao động điều hòa tại nơi có g = 10m/s^2. Lúc t = 0, con lắc qua vị trí cân bằng theo chiều dương của quỹ đạo với vận tốc 0,4m/s. Sau 2s vận tốc con lắc là?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(S=l.\alpha_0\Rightarrow\alpha_0=\dfrac{4}{100}=0,04\left(rad\right)\)
\(\omega=\sqrt{\dfrac{g}{l}}=\pi\left(rad/s\right)\)
\(\Rightarrow\alpha=0,04\cos\left(\pi t-\dfrac{\pi}{2}\right)\left(rad\right)\)
\(S=4\cos\left(\pi t-\dfrac{\pi}{2}\right)\left(cm\right)\)
Chọn C
+ ω = 2π/T = 5 (rad/s)
+ vmax = ωA => A = vmax : ω = 0,2 : 5 = 0,04m => αo = A/l = 0,04/0,4 = 0,1 rad.
+ t = 0: α = 0,1cosφ = 0 và v = -0,5sinφ > 0 => φ = -π/2 (rad)
Vậy: α = 0,1cos(5t - π/2) (rad).
Tần số góc của dao động con lắc đơn:
\(\omega= \sqrt{\dfrac{g}{\ell}}= \sqrt{\dfrac{\pi^2}{1}}=\pi(rad/s)\)
Biên độ: \(A=\dfrac{v_{max}}{\omega}=\dfrac{0,5}{\pi}(m/s)=\dfrac{50}{\pi}(cm/s)\)
Lúc t = 0 con lắc đi qua VTCB theo chiều dương suy ra pha ban đầu: \(\varphi=-\dfrac{\pi}{2}(rad/s)\)
Suy ra PT li độ: \(x=\dfrac{50}{\pi}\cos(\pi t-\dfrac{\pi}{2})(cm)\)
PT vận tốc: \(v=x'_{t}=-50.\sin(\pi t -\dfrac{\pi}{2})(cm/s)\)
Tại thời điểm \(t=2,5s\) vận tốc của con lắc là:
\(v=-50.\sin(\pi . 2,5 -\dfrac{\pi}{2})(cm/s)=0(cm/s)\)
Khi vật qua VTCB thì vận tốc đạt cực đại
\(\Rightarrow v_{max}=\omega.A=\sqrt{\dfrac{g}{l}}.\alpha_0.l=\sqrt{g.l}\alpha_0\)
\(\Rightarrow l=\dfrac{v_{max}^2}{g.\alpha_0^2}=25000(cm)=250m\)
Ta có: \(\omega=\sqrt{\dfrac{g}{l}}=\dfrac{5\pi}{4}\left(\dfrac{rad}{s}\right)\)
\(\rightarrow A=\dfrac{v_{max}}{\omega}=\dfrac{0,4}{\dfrac{5\pi}{4}}=\dfrac{8\pi}{25}\left(m\right)\)
\(t:0\left\{{}\begin{matrix}x=0\\v>0\end{matrix}\right.\Rightarrow\varphi=-\dfrac{\pi}{2}\left(rad\right)\)
\(\rightarrow v=-4sin\left(\dfrac{5\pi}{4}t-\dfrac{\pi}{2}\right)\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
Thay t = 2 vào \(\Rightarrow v=0\left(\dfrac{m}{s}\right)\)