Một con lắc đơn lý tưởng có độ dài dây treo bằng 20 cm, treo tại nơi có gia tốc trọng trường bằng 10 m/s2, đang dao động điều hòa. Tại một thời điểm, vận tốc và gia tốc tức thời của quả nặng lần lượt là 20 cm/s và \(2\sqrt 3 \,m/{s^2}.\) Tốc độ cực đại của quả nặng trong quá trình dao động bằng
A. 20,59 cm/s.
B. 0,785 m/s.
C. 0,765 m/s.
D. 0,529 m/s.
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Đáp án đúng là D
Tần số góc: \(\omega = \sqrt {\frac{g}{\ell }} = 5\sqrt 2 \,\left( {rad/s} \right).\)
Bài cho biết: \(v = 20\,\left( {cm/s} \right) = 0,2\,\left( {m/s} \right),\,a = 2\sqrt 3 m/{s^2}.\)
Biên độ dao động: \(A = \frac{1}{\omega }\sqrt {{v^2} + \frac{{{a^2}}}{{{\omega ^2}}}} = \frac{{\sqrt {14} }}{{50}}\,\left( m \right)\)
Tốc độ cực đại: \({\left| v \right|_{\max }} = \omega A = \frac{{\sqrt 7 }}{5} \approx 0,529\,\left( {m/s} \right).\)
Hot: 1000+ Đề thi giữa kì 1 file word cấu trúc mới 2025 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
Sách thầy cô Vietjack biên soạn:
- Sách - Sổ tay kiến thức trọng tâm Vật lí 11 VietJack - Sách 2025 theo chương trình mới cho 2k8 ( 45.000₫ )
- Trọng tâm Sử, Địa, GD KTPL 11 cho cả 3 bộ Kết nối, Chân trời, Cánh diều VietJack - Sách 2025 ( 38.000₫ )
- Sách lớp 11 - Trọng tâm Toán, Lý, Hóa, Sử, Địa lớp 11 3 bộ sách KNTT, CTST, CD VietJack ( 52.000₫ )
- Sách lớp 10 - Combo Trọng tâm Toán, Văn, Anh và Lí, Hóa, Sinh cho cả 3 bộ KNTT, CD, CTST VietJack ( 75.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
a) Đúng.
b) Đúng.
c) Sai. Lực kéo về cực đại trong dao động điều hòa, có độ lớn bằng lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều.
d) Sai. Tốc độ cực đại của dao động điều hòa bằng tốc độ dài của chuyển động tròn đều.
Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Sai.
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.
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.
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.
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.
Nhắn tin Zalo