Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có vận tốc bằng 0 tại hai thời điểm liên tiếp t1 = 1,75s và t2 = 2,5s; tốc độ trung bình trong khoảng thời gian đó là 16 cm/s. Ở thời điểm t = 0, chất điểm đang chuyển động ngược chiều dương trục tọa độ ở vị trí có li độ bằng bao nhiêu?
A. 3 cm.
B. -3 cm.
C. -6 cm.
D. 6 cm.
Lời giải của giáo viên
ToanVN.com
Hai thời điểm liên tiếp t1, t2 vật có vận tốc bằng 0 → vật chuyển động giữa hai vị trí biên
Quãng đường vật chuyển động là: S = 2A
Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 là:
\({{v}_{tb}}=\frac{S}{{{t}_{2}}-{{t}_{1}}}=\frac{2A}{{{t}_{2}}-{{t}_{1}}}\Rightarrow 16=\frac{2A}{2,5-1,75}\Rightarrow A=6(cm)\)
Khoảng thời gian vật chuyển động giữa hai vị trí biên là:
\(\Delta t={{t}_{2}}-{{t}_{1}}=\frac{T}{2}\Rightarrow T=2\left( {{t}_{2}}-{{t}_{1}} \right)=1,5(s)\Rightarrow \omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{1,5}=\frac{4\pi }{3}(r\text{ad/s)}\)
Ở thời điểm t1, vecto quay được góc:
\(\Delta {{\varphi }_{1}}=\omega {{t}_{1}}=\frac{4\pi }{3}.1,75=\frac{7\pi }{3}(rad)=2\pi +\frac{\pi }{3}\)
Ở thời điểm đầu, vật chuyển động ngược chiều dương → pha ban đầu: \(0\le \varphi \le \pi \)
Pha dao động của vật ở thời điểm t1 là:
\(\frac{\pi }{3}\le {{\varphi }_{1}}\le \frac{4\pi }{3}\Rightarrow {{\varphi }_{1}}=\pi \to \) vật ở vị trí biên âm
Ta có vòng tròn lượng giác:
Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy tại thời điểm t = 0, vật có li độ x = -3 cm
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Trong điện xoay chiều, đại lượng nào sau đây không có giá trị hiệu dụng?
Một người quan sát một sóng hình sin thấy 6 gợn sóng truyền qua một điểm trong 5 s và khoảng cách giữa hai gợn liên tiếp là 8 cm. Tốc độ truyền của sóng này là
Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương có phương trình lần lượt là \({{x}_{1}}=5\cos \left( 5\pi t+{{\varphi }_{1}} \right)(cm);\text{ }{{x}_{2}}=5\cos \left( 5\pi t+{{\varphi }_{2}} \right)(cm)\)với \(0\le {{\varphi }_{1}}-{{\varphi }_{2}}\le \pi .\) Biết phương trình dao động tổng hợp \(x=5\cos (5\pi t+\pi \text{/6})(cm).\) Giá trị của φ2 là
Trong đoạn mạch xoay chiều, điện áp chậm pha hơn dòng điện một lượng φ. Hệ số công suất của đoạn mạch là
Đặt điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz vào hai đầu của một cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(\frac{1}{\pi }H.\) Cảm kháng cuộn cảm là
Trong đoạn mạch xoay chiều, chỉ số của Ampe kế cho biết giá trị nào của dòng điện?
Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, 2 nguồn kết hợp A và B dao động cùng pha. Hai điểm M, N nằm trên đoạn AB là 2 điểm dao động cực đại lần lượt là thứ k và k + 4. Biết MA = 1,2 cm; NA = 1,4 cm. Bước sóng là
Trong thiết bị kiểm tra hành lí ở các sân bay có ứng dụng tia nào sau đây?
Tần số dao động của một con lắc đơn được tính bằng công thức nào sau đây?
Một chất điểm dao động với phương trình \(x=10\cos (2\pi t+\pi )\) cm (t tính bằng s). Chiều dài quỹ đạo dao động của chất điểm là
Đặt điện áp xoay chiều có tần số f vào hai đầu của một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cảm kháng của cuộn cảm là
Trên một sợi dây đang có sóng dừng ổn định với bước sóng truyền trên dây là 4 cm. Khoảng cách giữa 4 nút sóng liên tiếp là
Trong cấu tạo của máy biến áp, máy tăng áp có tỉ số giữa số vòng dây cuộn thứ cấp và sơ cấp
Trong hiện tượng giao thoa ánh sáng đơn sắc tại vị trí có vân tối trên màn thì hai sóng ánh sáng truyền đến phải