Câu hỏi:

20/08/2025 38 Lưu

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:

verified Giải bởi Vietjack

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 \[{x_2} = \frac{A}{2}\])

\( \Rightarrow {t_{ - \frac{{A\sqrt 3 }}{2} \to \frac{A}{2}}} = \frac{T}{6} + \frac{T}{{12}} = \frac{1}{4}.\frac{{2\pi }}{\omega } = 0,05\left( s \right)\)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

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

\(\Phi = - \frac{{1,2\pi }}{3} + \frac{\pi }{3} = - \frac{\pi }{{15}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = A\cos \phi = 0,98A\\v = - A\omega \sin \phi > 0\end{array} \right.\)

Lời giải

Đáp án đúng là B.

* Một chất điểm chuyển động tròn đều trên đường tròn bán kính R với tốc độ góc \(\omega \) thì hình chiếu của nó trên một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo sẽ dao động điều hòa với biên độ đúng bằng R và tần số góc đúng bằng \(\omega \)

* Hình chiếu của chất điểm lên trục Ox nằm trong mặt phẳng quỹ đạo dao động điều hòa với biên độ A = 10 cm và tần số góc \(\omega \)= 5 rad/s => tốc độ cực đại là \({v_{\max }} = \omega A\) = 50 cm/s.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP