Cho một chất điểm dao động điều hòa với tần số 3 Hz. Tốc độ cực đại trong quá trình dao động bằng \(30\pi \) cm/s. Khi ngang qua vị trí có li độ 4 cm, tốc độ chuyển động của chất điểm bằng bao nhiêu? (Đơn vị: cm/s).

Đáp án đúng là D

Từ đồ thị ta thấy ban đầu (t = 0) vật ở vị trí \(x = 0\), đồ thị hướng xuống nên x đang giảm \( \Rightarrow \varphi  > 0\,.\)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}x = A\cos \varphi  = 0\\\varphi  > 0\end{array} \right. \Rightarrow \varphi  =  + \frac{\pi }{2}\)

Đáp án đúng là C

Từ đồ thị, ta thấy điểm cao nhất của đồ thị ứng với \(x = 6\,cm = A.\) 

Tại thời điểm ban đầu (t = 0) vật đi qua vị trí \[x =  - 3\]cm theo chiều dương, sau khoảng thời gian 0,2 s thì trạng thái này lặp lại. Vậy chu kì của dao động: \[T = 0,2s \Rightarrow \omega  = \frac{{2\pi }}{T} = 10\pi \]rad/s.

Trạng thái của vật tại thời điểm ban đầu: \(\left\{ \begin{array}{l}x =  - 3 = 6\cos \varphi \\v > 0\end{array} \right. \Rightarrow \varphi  =  - \frac{{2\pi }}{3}\) 

Phương trình dao động của vật:

\[x = 6\cos \left( {10\pi t - \frac{{2\pi }}{3}} \right) \Rightarrow v = 60\pi \cos \left( {10\pi t - \frac{\pi }{6}} \right)\]cm.