Một vật có khối lượng m = 200g dao động điều hoà với phương trình li độ \(x = 5\cos \left( {2\pi t - \frac{\pi }{3}} \right)\) (cm) (t được tính bằng giây). Lấy p² = 10.

Xét tính đúng/sai của các phát biểu sau:

Phát biểu	Đúng	Sai
a) Biên độ của dao động là 5 cm.
b) Pha dao động ban đầu của vật là \(\frac{\pi }{3}\) rad.
c) Tần số dao động của vật là 2p Hz.
d) Động năng cực đại của vật bằng 10 mJ.

 

Biên độ dao động của vật: A = 4 cm.

Trên trục Ot, 5 ô tương ứng 0,75 s. Suy ra, 1 ô tương ứng Dt= 0,15 s.

Chu kì dao động của vật: T = 6Dt = 0,9 (s).

Trên trục Ox, 2 ô tương ứng 4 cm. Do đó, 1 ô tương ứng 2 cm. Suy ra, tại thời điểm ban đầu (t=0), vật có li độ 2 cm và đi theo chiều âm (đồ thị đi xuống).

Tại thời điểm t = 0,75 s, vật đang ở vị trí biên dương.

Đáp án A.

Từ đồ thị, ta có:

+ Khoảng thời gian từ thời điểm t đến thời điểm 1,25 s là một nửa chu kì dao động của cả vật (1) và vật (2). Do đó, hai vật có cùng chu kì dao động nên có cùng tần số dao động. Vậy phát biểu a) đúng.

+ Hai vật có cùng biên độ (tương ứng 2 ô tính theo trục Ox) nên phát biểu b) đúng.

+ Một nửa chu kì của vật (1) tương ứng 4 ô trên trục Ot. Do đó, chu kì dao động của vật (1) tương ứng 8 ô. Mà từ t = 0 đến t= 1,25 s tương ứng hơn 5 ô trên Ot, do đó phát biểu c) sai.

+ Tại thời điểm 1,25 s, vật (1) đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương (đồ thị đi lên) còn vật (2) đang ở vị trí biên dương. Suy ra hai vật dao động vuông pha, hay độ lệch pha của hai dao động là \(\frac{\pi }{2}\) rad. Vậy phát biểu d) đúng.