Giả sử một vật dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng theo phương trình $x= 2\cos (5-\frac{\mathrm{\pi }}{6})$, ở đây thời gian t tính bằng giây và quãng đường x tính bằng centimét. Hãy cho biết trong khoảng thời gian từ 0 đến 6 giây, vật đi qua vị trí cân bằng bao nhiêu lần (nhập đáp án vào ô trống)?

Đáp án  __

Vị trí cân bằng của vật dao động điều hòa là vị trí vật đứng yên, khi đó \(x = 0\), ta có:

\[2\cos \left( {5t - \frac{\pi }{6}} \right) = 0 \Leftrightarrow \cos \left( {5t - \frac{\pi }{6}} \right) = 0 \Leftrightarrow 5t - \frac{\pi }{6} = \frac{\pi }{2} + k\pi \,\,\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\]\[ \Leftrightarrow t = \frac{{2\pi }}{{15}} + k\frac{\pi }{5}\,\,\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\].

Trong khoảng thời gian từ 0 đến 6 giây, tức là \(0 \le t \le 6\) hay

\[0 \le \frac{{2\pi }}{{15}} + k\frac{\pi }{5} \le 6 \Leftrightarrow - \frac{2}{3} \le k \le \frac{{90 - 2\pi }}{{3\pi }}\]. Mà \[k \in \mathbb{Z}\] nên \[k \in \left\{ {0;\,\,1;\,\,2;\,\,3;\,\,...;\,7;\,\,8} \right\}\].

Vậy trong khoảng thời gian từ 0 đến 6 giây, vật đi qua vị trí cân bằng 9 lần.

Đáp án cần nhập là: \(9\).