Cho hai con lắc đơn dao động điều hoà. Biết phương trình dao động của con lắc thứ nhất là \(x=20cos\left(20\pi t+\dfrac{\pi}{2}\right)\left(cm\right)\). Con lắc thứ hai có cùng biên độ và tần số nhưng lệch về thời gian so với con lắc thứ nhất một phần tư chu kì. Viết phương trình dao động của con lắc thứ hai.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Quỹ đạo chuyển động của con lắc thứ nhất là:
\(A_2=4\cdot A_1=4\cdot5=20\left(cm\right)\)
Phương trình dao động của con lắc thứ 2 là: \(x=20\left(cos10\pi t+\dfrac{\pi}{6}+\dfrac{\pi}{2}\right)=20\left(cos10\pi t+\dfrac{2\pi}{3}\right)\left(cm\right)\)
phương trình dao động của con lắc thứ 2:
là 20(cos10πt + \(\dfrac{2\pi}{3}\)) cm
Biên độ: A=8
Pha ban đầu: pi
Chu kì: \(T=\dfrac{2pi}{4pi}=\dfrac{1}{2}\)
Tần số góc là 4pi
Đáp án A
Khi vật A bắt đầu rơi xuống đất nó chịu tác dụng của hai lực là PA và Fdk nên:
Khi vật B đến biên thì gia tốc là:
Đáp án B
Theo đề bài: T 1 = 2 T 2 α 02 = 2 α 01 ⇒ ω 2 = 2 ω 1 α 02 = 2 α 01
Tại một thời điểm hai sợi dây treo song song vói nhau thì con lắc thứ nhất có động năng bằng ba lần thế năng nên:
Công thức tính vận tốc của con lắc đơn:
Vận tốc của con lắc đơn thứ nhất:
Vận tốc của con lắc đơn thứ hai:
Tỉ số độ lớn của con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai là:
Đáp án B
Theo đề bài: T 1 = 2 T 2 α 02 = 2 α 01 ⇒ ω 2 = 2 ω 1 α 02 = 2 α 01
Tại một thời điểm hai sợi dây treo song song vói nhau thì con lắc thứ nhất có động năng bằng ba lần thế năng nên:
α 1 = α 2 W d 1 = 3 W t 1 ⇒ α 1 = α 2 W 1 = 4 W t 1 ⇒ α 1 = α 2 = α 01 2
Công thức tính vận tốc của con lắc đơn:
v = g l . α 0 2 − α 2 = g . l g . α 0 2 − α 2 = g ω α 0 2 − α 2
Vận tốc của con lắc đơn thứ nhất: v 1 = g ω 1 α 01 2 − α 01 2 4 = g . α 01 ω 1 3 2
Vận tốc của con lắc đơn thứ hai:
v 2 = g ω 2 α 02 2 − α 02 2 4 = g 2 ω 1 4 α 01 2 − α 01 2 4 = g . α 01 2 ω 1 . 15 2
Tỉ số độ lớn vận tốc của con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai là v 1 v 2 = g . α 01 ω 1 3 2 . 2 ω 1 g . α 01 . 2 15 = 2 5 5
+ Theo đề bài: T 1 = 2 T 2 α 02 = 2 α 01 ⇒ ω 2 = 2 ω 1 α 02 = 2 α 01
+ Tại thời điểm hai sợi dây treo song song với nhau thì con lắc thứ nhất có động năng bằng ba lần thế năng nên: α 1 = α 2 W d 1 = 3 W t 1 ⇒ α 1 = α 2 W t = 4 W t 1 ⇒ α 1 = α 2 = α 01 2
+ Công thức tính vận tốc của con lắc đơn: g = g l α 0 2 − α 2 = g l g α 0 2 − α 2 = g ω α 0 2 − α 2
+ Vận tốc của con lắc đom thứ nhất: v 1 = g ω 1 α 01 2 − α 01 2 4 = g . α 01 ω 1 . 3 2
+ Vận tốc của con lắc thứ hai: v 2 = g ω 2 α 02 2 − α 01 2 4 = g 2 ω 1 4 α 01 2 − α 01 2 4 = g . α 01 2 ω 1 . 15 2
+ Tỉ số độ lớn vận tốc của con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai là v 1 v 2 = g α 01 ω 1 3 2 . 2 ω 1 g α 01 . 2 15 = 2 5 5 f
Chọn đáp án B
Chọn B
+ Theo đề bài: T1 = 2T2 => l1 = 4l2
+ A2 = 2A1 => αo2.l2 = 2.αo1.l1 => αo2 = 8αo1 (*).
+ Lại có:
Thay (*) và (**) vào (1):
1)
Với phương trình vị trí `x = 3cos(4πt)`, ta có:
`dx/dt = -12πsin(4πt)`
Phương trình vận tốc của vật dao động là:
`v = -12πsin(4πt) (cm)/s`
Với phương trình vận tốc v = -12πsin(4πt), ta có:
`(dv)/dt = -48π^2cos(4πt)`
Phương trình gia tốc của vật dao động là:
`a = -48π^2cos(4πt) (cm)/s^2`
Con lắc thứ hai có biên độ và tần số góc là: \(\left\{{}\begin{matrix}A_2=A_1=20cm\\\omega_2=\omega_1=20\pi\left(rad/s\right)\end{matrix}\right.\)
Chu kì của hai con lắc là: \(T=\dfrac{2\pi}{\omega}=\dfrac{2\pi}{20\pi}=0,1\left(s\right)\)
Hai con lắc lệch về thời gian so với con lắc thứ nhất một phần tư chu kì nên ta có:
\(\left[{}\begin{matrix}t_2=t_1+\dfrac{T}{4}\\t_2=t_1-\dfrac{T}{4}\end{matrix}\right.\\ \Rightarrow\left[{}\begin{matrix}x_2=20cos\left[20\pi\left(t+\dfrac{0,1}{4}\right)+\dfrac{\pi}{2}\right]\\x_2=20cos\left[20\pi\left(t-\dfrac{0,1}{4}\right)+\dfrac{\pi}{2}\right]\end{matrix}\right.\\ \Rightarrow\left[{}\begin{matrix}x_2=20cos\left(20\pi t+\pi\right)\\x_2=20cos\left(20\pi t\right)\end{matrix}\right.\)