Một vật dao động điều hoà, khi vật có li độ x1 = 4cm thì vận tốc v = -40π√3 cm/s; khi vật có li độ x2 = 4√2 thì vận tốc v = 40π√2 cm/s. Động năng và thế năng biến thiên với chu kỳ:
A. 0,1s.
B. 0,8s.
C. 0,4s.
D. 0,2s.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
ü Đáp án B
+ Tần số góc của dao động
ω = v 2 2 - v 1 2 x 1 2 - x 2 2 = 10 r a d / s - > A = v 2 ω = 5 c m
Li độ của vật tại vị trí v = 30 cm
x 3 = ± A 2 - v 3 ω 2 = ± 4 c m
Chọn A
+ Thay (x1 = 3cm; v1 = 8π cm/s) và (x2 = 4cm; v2 = 6π cm/s) vào ta được hệ phương trình hai ẩn A2 và
. Giải hệ phương trình ta được A = 5cm và ω = 2π rad/s.
+ Tìm giá trị các đại lượng thay vào:
+ t = 0: vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương => φ = - π/2 rad.
+ Thay số: x = 5cos(2πt - π/2)(cm).
Áp dụng:
+ \(A^2 = x^2 + \frac{v^2}{\omega^2} = 3^2+\frac{40^2}{\omega^2}\) (1)
+ Qua VTCB, vận tốc cực đại: \(v_{max} = \omega A \Rightarrow 50 = \omega A\) (2)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow \omega = 10 \ (rad/s); A = 5 \ cm\)
+ Khi vận tốc đạt giá trị v3 = 30cm/s, ta có: \(x = \pm\sqrt{A^2-\frac{v^2}{\omega^2}} = \pm 4 \ cm\)
Chọn A
+ Động năng và thế năng biến thiên với ω' = 2ω => T' = T/2
+ Thay (x1 = 4cm; v1 =40π√3 cm/s) và (x2 = 4√2 cm; v2 = 40π√2 cm/s) vào .ta được hệ phương trình hai ẩn A2 và
Giải hệ phương trình ta được ω = 10π rad/s => T = 0,2s => T' = 0,1 (s).