Vật dao động điều hòa với vận tốc cực đại bằng 3 m/s và gia tốc cực đại bằng \[30\pi {\rm{ }}\left( {m/{s^2}} \right)\]. Lúc t = 0 vật có vận tốc \[{v_1} = + 1,5{\rm{ }}m/s\]và thế năng đang giảm. Hỏi sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì vật có gia tốc bằng \[ - {\rm{ }}15\pi \left( {m/{s^2}} \right)\]? (Đơn vị: s).
Quảng cáo
Trả lời:
Từ các công thức: \({a_{\max }} = {\omega ^2}A\) và \({v_{\max }} = \omega A\) suy ra \(\omega = \frac{{{a_{\max }}}}{{{v_{\max }}}} = 10\pi \left( {rad/s} \right)\)

Ta có: \[{v_1} = 1,5 = \frac{{{v_{\max }}}}{2} \Rightarrow x = \pm \frac{{A\sqrt 3 }}{2}\]
Mà thế năng đang giảm nên chọn \[{x_1} = - \frac{{A\sqrt 3 }}{2}\]
Khi \({a_2} = - 15\pi = - \frac{{{a_{\max }}}}{2} \Rightarrow {x_2} = \frac{A}{2}\) (vì sau thời gian ngắn nhất nên chọn \[{x_2} = \frac{A}{2}\])
\( \Rightarrow {t_{ - \frac{{A\sqrt 3 }}{2} \to \frac{A}{2}}} = \frac{T}{6} + \frac{T}{{12}} = \frac{1}{4}.\frac{{2\pi }}{\omega } = 0,05\left( s \right)\)
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
A. 0,98A chuyển động theo chiều âm.
B. 0,98A chuyển động theo chiều dương.
C. 0,5A chuyển động theo chiều âm.
D. 0,5A chuyển động theo chiều dương.
Lời giải
Đáp án đúng là B.
Chọn lại gốc thời gian t = t1 = 1,2 s thì pha dao động có dạng: \(\phi = \omega t + \frac{\pi }{3}\)
Từ M1 quay một vòng (ứng với thời gian T) thì vật qua vị trí cân bằng 2 lần, rồi quay tiếp một góc \(\frac{{2\pi }}{3}\) (ứng với thời gian \[\frac{T}{3}\]) vật đến biên âm và tổng cộng đã qua vị trí cân bằng 3 lần.

Ta có: \(T + \frac{T}{3} = 9,2 - 1,2 \Rightarrow T = 6\left( s \right)\)\( \Rightarrow \omega = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{\pi }{3}\left( {rad/s} \right)\)
Để tìm trạng thái ban đầu ta cho t = − 1,2 s thì
\(\Phi = - \frac{{1,2\pi }}{3} + \frac{\pi }{3} = - \frac{\pi }{{15}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = A\cos \phi = 0,98A\\v = - A\omega \sin \phi > 0\end{array} \right.\)
Câu 2
A. \(\frac{{ - 4\pi }}{3}\) rad.
B. \(\frac{{4\pi }}{3}\) rad.
C. \(\frac{{ - 5\pi }}{6}\;\)rad.
D. \(\frac{\pi }{3}\) rad.
Lời giải
Đáp án đúng là A
Từ phương trình \[x = 3\sin \left( {\omega t - \frac{{5\pi }}{6}} \right)cm = 3\cos \left( {\omega t - \frac{{5\pi }}{6} - \frac{\pi }{2}} \right) = 3\cos \left( {\omega t - \frac{{4\pi }}{3}} \right)\]
Câu 3
A. 15 cm/s.
B. 50 cm/s.
C. 250 cm/s.
D. 25 cm/s.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 4
A. A = 5 cm, ω = 4 rad/s.
B. A = 3 cm, ω = 6 rad/s.
C. A = 4 cm, ω = 5 rad/s.
D. A = 6 cm, ω = 3 rad/s.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 5
A. x = 3cos(πt + π) cm.
B. x = 3cos(πt) cm.
C. x = 6cos(πt + π) cm.
D. x = 6cos(πt) cm.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 6
A. \({\rm{v}}{{\rm{m}}^2}\).
B. \({\rm{m}}{{\rm{v}}^2}\).
C. \(\frac{{{\rm{m}}{{\rm{v}}^2}}}{2}\).
D. \(\frac{{{\rm{v}}{{\rm{m}}^2}}}{2}\).
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.