Câu hỏi:

30/10/2025 10 Lưu

Một vật nhỏ có khối lượng bằng 500 g đang dao động điều hòa trên trục Ox. Biết khi vật ở tọa độ x thì hợp lực tác dụng lên vật được xác định theo biểu thức F = -4x. Chu kỳ và tần số của dao động lần lượt là

A. \[\frac{1}{{\sqrt 2 }}\,s,\,\sqrt 2 \,H{\rm{z}}.\] 
B. \[\frac{\pi }{2}\,s,\,\frac{2}{\pi }\,H{\rm{z}}.\]       
C. \[\frac{\pi }{{\sqrt 2 }}\,s,\,\frac{{\sqrt 2 }}{\pi }\,H{\rm{z}}.\]           
D. \[\frac{\pi }{2}\,s,\,\frac{{\sqrt 2 }}{\pi }\,H{\rm{z}}.\]

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án đúng là C

Khối lượng vật: \[m = 500\,g = 0,5\,kg.\]

Lực tác dụng lên vật dao động điều hòa tính bởi: \[F =  - k{\rm{x}}\].

So sánh với biểu thức F = -4x \[ \Rightarrow k = 4\]

Tần số góc: \[\omega  = \sqrt {\frac{k}{m}}  = \sqrt {\frac{4}{{0,5}}}  = 2\sqrt 2 \,\left( {rad/s} \right).\]

Chu kì: \[T = \frac{{2\pi }}{\omega } = \frac{{2\pi }}{{2\sqrt 2 }} = \frac{\pi }{{\sqrt 2 }}\,\left( s \right).\]

Tần số: \[f = \frac{1}{T} = \frac{{\sqrt 2 }}{\pi }\,\left( {H{\rm{z}}} \right).\]

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Bài cho biết:

Ở thời điểm t1:\({x_1} = 4\,\left( {cm} \right),\,{v_1} = 30\pi \,\left( {cm/s} \right).\)

Ở thời điểm t2:\({x_2} = 3\,\left( {cm} \right),\,{v_2} = 40\pi \,\left( {cm/s} \right).\)

Liên hệ giữa x và v: \(\frac{{{x^2}}}{{{A^2}}} + \frac{{{v^2}}}{{{{\left( {\omega A} \right)}^2}}} = 1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right)\)

Thay các giá trị x và v ở hai thời điểm vào (1) ta có hệ phương trình:

\[\left\{ \begin{array}{l}\frac{{{4^2}}}{{{A^2}}} + \frac{{{{\left( {30\pi } \right)}^2}}}{{{{\left( {\omega A} \right)}^2}}} = 1\\\frac{{{3^2}}}{{{A^2}}} + \frac{{{{\left( {40\pi } \right)}^2}}}{{{{\left( {\omega A} \right)}^2}}} = 1\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{1}{{{A^2}}} = \frac{1}{{25}}\\\frac{1}{{{{\left( {\omega A} \right)}^2}}} = \frac{1}{{2500{\pi ^2}}}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}A = 5\\\omega A = 50\pi \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}A = 5\\\omega  = 10\pi \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}A = 5\\f = 5\end{array} \right.\]

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