(2 điểm) Một dao động điều hòa trên đoạn thẳng dài 12 cm và thực hiện được 20 dao động toàn phần trong thời gian 62,8 s. Tìm vận tốc và gia tốc của vật khi đi qua vị trí có li độ \(x\) = -2 cm theo chiều hướng về vị trí cân bằng.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chu kì \(T=4s\Rightarrow\omega=\dfrac{2\pi}{T}=\dfrac{2\pi}{4}=\dfrac{\pi}{2}\)
Trong \(t=6s=T+\dfrac{T}{2}\)
Mà quãng đường đi được sau 6s là 48cm nên:
\(S=4A+2A=6A=48\Rightarrow A=8cm\)
Khi \(t=0\) vật qua VTCB và hướng về vị trí biên âm nên \(\varphi_0=\dfrac{\pi}{2}\).
PT dao động:
\(x=Acos\left(\omega t+\varphi_0\right)=8cos\left(\dfrac{\pi}{2}t+\dfrac{\pi}{2}\right)\left(cm\right)\)
E = a+1/a-1 = a-1+2/a-1
= 1 + 2/a-1
Để E nguyên => 2/a-1 nguyên
Hay 2 chia hết cho (a-1)
=> a - 1 thuộc Ư(2)={±1;±2}
=> a thuộc { 2;0;3;-1}
\(E=\dfrac{a+1}{a-1}=\dfrac{a-1+2}{a-1}=1+\dfrac{2}{a-1}\)
\(E\in Z\Rightarrow2⋮\left(a-1\right)\)
\(\Rightarrow\left(a-1\right)\inƯ\left(2\right)\)
\(\Rightarrow\left(a-1\right)\in\left\{-1;1;-2;2\right\}\) và \(a\in Z\)
\(\Rightarrow a=\left\{0;2;-1;3\right\}\)
Từ pt \(v=16\pi\cos\left(4\pi t-\dfrac{\pi}{6}\right)=16\pi\cos\left(4\pi t-\dfrac{2\pi}{3}+\dfrac{\pi}{2}\right)\) (cm/s), ta suy ra \(\omega=4\pi\left(rad/s\right)\), lại có \(\omega A=16\pi\Leftrightarrow A=\dfrac{16\pi}{\omega}=4\left(cm\right)\)
\(\varphi_0=-\dfrac{2\pi}{3}\); \(T=\dfrac{2\pi}{\omega}=0,5\left(s\right)\)
Đường tròn lượng giác:
Từ đây, ta có thể thấy tại thời điểm lần thứ 2023 vật chuyển động qua vị trí \(x=2\) kể từ khi dao động, góc quét của vật là \(\Delta\varphi=\dfrac{\pi}{3}+1011.2\pi=\dfrac{6067}{3}\pi\) (rad)
Thời điểm lần thứ 2023 vật chuyển động qua vị trí \(x=2\) kể từ lúc bắt đầu dao động là \(\Delta t=\dfrac{\Delta\varphi}{2\pi}.T=\dfrac{\dfrac{6067}{3}\pi}{2\pi}.0,5=\dfrac{6067}{12}\approx505,58\left(s\right)\)
a)Thời gian quả bóng rơi: \(t=\sqrt{\dfrac{2S}{g}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot1,2}{9,81}}=0,5s\)
Tốc độ bóng ngay trước khi chạm đất: \(v=g\cdot t=9,81\cdot0,5=4,905m/s\)
b)Quãng đường vật rơi trong giây cuối cùng:
\(\Delta S=1,2-S_1\)
Lí giải: Thời gian cả quá trình rơi \(t=0,5s\) thì thời gian đã đi trong giây đầu tiên không có nên câu b đề bài chưa hợp lí lắm.
Gọi quãng đường là: a (a>0)
Theo bài ra, ta có:
\(\dfrac{a}{10}+\dfrac{a}{15}=2\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{5a}{30}=2\)
\(\Leftrightarrow5a=60\)
\(\Leftrightarrow a=12\)
Vậy quãng đường là 12km
Thời gian đi từ nhà đến trường là: \(t_1=\dfrac{s}{v_1}=\dfrac{s}{10}\left(h\right)\)
Thời gian đi từ trường về nhà là: \(t_2=\dfrac{s}{v_2}=\dfrac{s}{15}\left(h\right)\)
Tổng thời gian đi vế là 2h nên ta có: \(t_1+t_2=2\)
\(\Rightarrow\dfrac{s}{10}+\dfrac{s}{15}=2\)
\(\Rightarrow\dfrac{3s}{30}+\dfrac{2s}{30}=\dfrac{60}{30}\)
\(\Rightarrow\dfrac{5s}{30}=\dfrac{60}{30}\)
\(\Rightarrow5s=60\)
\(\Rightarrow s=\dfrac{60}{5}\)
\(\Rightarrow s=12\left(km\right)\)
Vậy quãng đường từ nhà đến trường là 12km
Dao động điều hòa có nhiều lắm em, em cần cụ thể phần nào vậy???
a)Phương trình dao động điều hòa: \(m*a+k*x=0\)
với \(x\) là vị trí của con lắc lò xo treo.
b)\(F_{đh}=-k\cdot x=-100\cdot0,01=-1N\)
c)\(F_{đhmin}=-100\cdot0,03=-3N\)
\(F_{đhmax}=100\cdot0,03=3N\)
d)Chu kì: \(T=2\pi\cdot\sqrt{\dfrac{m}{k}}=2\pi\cdot\sqrt{\dfrac{0,1}{100}}\left(s\right)\)
\(\omega=\dfrac{2\pi}{T}=\dfrac{2\pi}{2\pi\cdot\sqrt{\dfrac{0,1}{100}}}\)
Thời gian ngắn nhất: \(t=\dfrac{\pi}{\omega}\approx0,1s\)
\(L=12cm\Rightarrow A=\dfrac{L}{2}=6cm\)
Chu kì dao động: \(T=\dfrac{62,8}{20}=3,14s\approx\pi\left(s\right)\Rightarrow\omega=\dfrac{2\pi}{T}=2\)
Áp dụng pt độc lập: \(x^2+\dfrac{v^2}{\omega^2}=A^2\)
\(\Rightarrow\left(-2\right)^2+\dfrac{v^2}{2^2}=6^2\Rightarrow v=\pm8\sqrt{2}\left(cm/s\right)=\pm0,08\sqrt{2}\left(m/s\right)\)
Mà vật đang chuyển động the chiều dương: \(v=0,08\sqrt{2}\left(m/s\right)\)
Gia tốc vật:
\(a=-\omega^2x=-2^2\cdot\left(-2\right)=8cm/s^2\)