vật dao động điều hòa với f=0.5Hz. Tại t=0, vật có li độ x=4cm và vận tốc v= -4pi cm/s Tốc độ trung bình của vật từ thời điểm t1=0 đến thời điểm t2= 2.5(s) gần giá trị nào sau đây?
A. 11 cm/s
B. 12 cm/s
C. 54 cm/s
D. 15 cm/s
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án A
+ Ta để ý rằng, trong dao động điều hòa thì li độ và vận tốc luôn vuông pha nhau
+ Hai thời điểm t 1 và t 2 vuông pha nhau do vậy v 2 sẽ ngược pha với x 1 , ta có v 2 x 1 = b x 1 = ω = π rad.
Tương tự, thời điểm t 3 ngược pha với t 2 nên ta có
v 3 v 2 = 1 ⇔ b + 8 π b = 1 ⇒ b + 8 π b = − 1 ⇒ b = − 4 π
Thay vào biểu thức trên ta tìm được x 1 = 4 cm
ü Đáp án A
+ Chu kì dao động của vật T = 2 t 2 - t 1 = 1 , 5 s
v t b = 2 A Δ t ⇒ A = v t b Δ t 2 = 6 c m
+ Thời điểm t = 0 ứng với góc lùi
Δ φ = ω t 1 = 7 π 3 = 2 π + π 3
Từ hình vẽ ta có
x 0 v 0 = - v m a x 2 3 2 A = - 3 4 ω A 2 = - 12 π 3
\(\omega=2\pi f=\pi; T=\frac{1}{f}=2\left(s\right)\)
\(t=2,5=T+\frac{T}{4}\)
\(A=\sqrt{x^2+\frac{v^2}{\omega^2}}=4\sqrt{2}\left(cm\right)\)
Suy ra, tại t1=0, vật đang ở li độ \(x=\frac{A\sqrt{2}}{2}\) theo chiều âm
Do đó, tại t=t2, vật đã đi được 1 quãng đường là: \(S=4A+A\sqrt{2}=8+16\sqrt{2}\left(cm\right)\)
Tốc độ trung bình là: \(\overline{v}=\frac{S}{t}=\frac{8+16\sqrt{2}}{2,5}\approx12,25\)
Chọn B