Trong các khoảng thời gian từ 0 đến \(\dfrac{T}{4}\), từ \(\dfrac{T}{4}\) đến \(\dfrac{T}{2}\), từ \(\dfrac{T}{2}\) đến \(\dfrac{3T}{4}\), từ \(\dfrac{3T}{4}\) đến \(T\), vận tốc của dao động điều hoà thay đổi như thế nào?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
1. So sánh đồ thị của vận tốc (Hình 3.2) với đồ thị của li độ (Hình 3.1)
- Pha ban đầu của vận tốc là \(\frac{\pi }{4}\)
- Pha ban đầu của li độ là 0
Pha ban đầu của vận tốc lớn hơn li độ nên vận tốc sớm pha hơn so với li độ.
2. Trong các khoảng thời gian từ 0 đến \(\frac{T}{4}\), từ \(\frac{T}{4}\)đến \(\frac{T}{2}\), từ \(\frac{T}{2}\)đến \(\frac{{3T}}{4}\), từ \(\frac{{3T}}{4}\)đến T vận tốc của dao động điều hoà thay đổi:
Từ 0 đến \(\frac{T}{4}\): vận tốc có hướng từ biên về vị trí cân bằng ngược chiều dương, độ lớn tăng dần từ 0 và đạt giá trị lớn nhất tại \(\frac{T}{4}\)
Từ \(\frac{T}{4}\)đến \(\frac{T}{2}\): vận tốc có hướng từ vị trí cân bằng về biên ngược với chiều dương, độ lớn giảm dần từ giá trị lớn nhất về 0 tại \(\frac{T}{2}\)
Từ \(\frac{T}{2}\) đến \(\frac{{3T}}{4}\): vận tốc có hướng từ vị trí biên về vị trí cân bằng cùng chiều dương, độ lớn tăng dần từ 0 và đạt giá trị lớn nhất tại \(\frac{{3T}}{4}\)
Từ \(\frac{{3T}}{4}\)đến T: vận tốc có hướng từ vị trí cân bằng về biên cùng chiều dương, độ lớn giảm dần từ giá trị lớn nhất về 0 tại T.
a) Từ 0 đến \(\frac{T}{4}\): Wđ tăng từ 0 đến giá trị lớn nhất tại \(\frac{T}{4}\), Wt giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại \(\frac{T}{4}\).
Từ \(\frac{T}{4}\)đến \(\frac{T}{2}\): Wđ giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại \(\frac{T}{2}\), Wt tăng từ 0 đến giá trị lớn nhất tại \(\frac{T}{2}\).
Từ \(\frac{T}{2}\)đến \(\frac{{3T}}{4}\): Wđ tăng từ 0 đạt giá trị lớn nhất tại \(\frac{{3T}}{4}\),Wt giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại \(\frac{{3T}}{4}\).
Từ \(\frac{{3T}}{4}\)đến T: Wđ giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại T, Wt tăng từ 0 đến giá trị lớn nhất tại T.
b) Tại thời điểm t = 0: Wđ = 0, Wt = W.
Tại thời điểm t = \(\frac{T}{8}\): Wđ = Wt = \(\frac{{\rm{W}}}{2}\).
Tại thời điểm t = \(\frac{T}{4}\): Wđ = W, Wt = 0.
Tại thời điểm t = \(\frac{{3T}}{8}\): Wđ = Wt = \(\frac{{\rm{W}}}{2}\).
→ ở mỗi thời điểm trên ta đều có: Wđ + Wt = W.
Để tính tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian ngắn nhất khi đi từ vị trí có li độ x = A đến vị trí có li độ x = -A^2 - √2, ta cần biết hàm li độ của chất điểm dao động điều hoà.
Hàm li độ của chất điểm dao động điều hoà có thể được biểu diễn như sau: x(t) = A*cos(2πt/T)
Trong đó:
x(t) là li độ của chất điểm tại thời điểm tA là biên độ của dao độngT là chu kì của dao độngĐể tính tốc độ trung bình, ta sử dụng công thức: v(trung bình) = Δx/Δt
Trong trường hợp này, Δx là sự thay đổi li độ từ x = A đến x = -A^2 - √2, và Δt là khoảng thời gian tương ứng.
Δx = (-A^2 - √2) - A = -A^2 - √2 - A Δt = khoảng thời gian từ x = A đến x = -A^2 - √2 = T/4
Vậy, tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian ngắn nhất là: v(trung bình) = Δx/Δt = (-A^2 - √2 - A) / (T/4)
GIẢI :
Đổi : 20m/s = 72km/h
Gọi t (h) là tổng thời gian ô tô chuyển động từ A đến B.
Quãng đường ô tô đi trong đoạn đầu mất 1/4 tổng thời gian là :
\(s_1=v_1.t_1=40.\dfrac{1}{4}t=10t\left(km\right)\)
Quãng đường ô tô đi trong đoạn giữa mất 1/2 tổng thời gian là :
\(s_2=v_2.t_2=72.\dfrac{1}{2}t=36t\left(km\right)\)
Quãng đường ô tô đi trong đoạn cuối mất 1/4 tổng thời gian là :
\(s_3=v_3.t_3=30.\dfrac{1}{4}t=7,5t\left(km\right)\)
Vận tốc trung bình của ô tô tren cả quãng đường là :
\(v_{tb}=\dfrac{s_1+s_2+s_3}{t_1+t_2+t_3}=\dfrac{10t+36t+7,5t}{\dfrac{t}{4}+\dfrac{t}{2}+\dfrac{t}{4}}=\dfrac{53,5t}{t}=53,5\left(km/h\right)\)
Vậy vận tốc trung bình của ô tô tren cả quãng đường là 53,5km/h
Đổi: \(20m\)/\(s\) \(=72km\)/\(h\)
Vận tốc trung bình của ô tô trên cả quãng đường là:
\(V_{tb}=\dfrac{S_1+S_2+S_3}{t_1+t_2+t_3}=\dfrac{V_1.t_1+V_2.t_2+V_3.t_3}{t_1+t_2+t_3}\)
\(=\dfrac{\left(40.\dfrac{1}{4}.t_1\right)+\left(72.\dfrac{1}{2}.t_2\right)+\left(30.\dfrac{1}{4}.t_3\right)}{t}\)
\(=\dfrac{\left(10+36+7,5\right)\left(t_1+t_2+t_3\right)}{t}=50,5\left(km\right)\)
Vậy ....
\(T=\dfrac{2\pi}{w}=\dfrac{2\pi}{\pi}=2\left(s\right)\)
Trong 1 nửa chu kì, vật di chuyển được quãng đường là \(2\cdot10=20\left(cm\right)\)
Vật khi đó phải đi từ vị trí có pha bằng \(-\dfrac{\pi}{3}\) đến vị trí có pha bằng \(\dfrac{\pi}{3}\), vì vật sẽ di chuyển được quãng đường \(\dfrac{A}{2}+\dfrac{A}{2}=A=10\left(cm\right)\)
Vậy thời gian vật phải đi là: \(\dfrac{T}{2}+\dfrac{T}{6}=\dfrac{2}{2}+\dfrac{2}{6}=\dfrac{4}{3}\left(s\right)\)
Chu kì dao động: \(T=\dfrac{2\pi}{\omega}=0,5s\)
Từ thời điểm t = 0 đến t = 0,5s bằng đúng 1 chu kì nên quãng đường vật đi được là: \(4A=4.6=24cm\)
Trong các khoảng thời gian từ 0 đến \(\dfrac{T}{4}\) , từ \(\dfrac{T}{4}\) đến , \(\dfrac{T}{2}\) từ \(\dfrac{T}{2}\) đến \(\dfrac{3T}{4}\) , \(\dfrac{3T}{4}\) từ đến T vận tốc của dao động điều hoà thay đổi:
Từ 0 đến \(\dfrac{T}{4}\): vận tốc có hướng từ biên về vị trí cân bằng ngược chiều dương, độ lớn tăng dần từ 0 và đạt giá trị lớn nhất tại \(\dfrac{T}{4}\)
Từ \(\dfrac{T}{4}\) đến \(\dfrac{T}{2}\): vận tốc có hướng từ vị trí cân bằng về biên ngược với chiều dương, độ lớn giảm dần từ giá trị lớn nhất về 0 tại \(\dfrac{T}{2}\)
Từ \(\dfrac{T}{2}\) đến \(\dfrac{3T}{4}\): vận tốc có hướng từ vị trí biên về vị trí cân bằng cùng chiều dương, độ lớn tăng dần từ 0 và đạt giá trị lớn nhất tại \(\dfrac{3T}{4}\)
Từ \(\dfrac{3T}{4}\) đến T: vận tốc có hướng từ vị trí cân bằng về biên cùng chiều dương, độ lớn giảm dần từ giá trị lớn nhất về 0 tại T.