Question

Hai vật nhỏ có cùng khối lượng m = 100 g dao động điều hòa cùng tần số, chung vị trí cân bằng trên trục Ox. Thời điểm t = 0, tỉ số li độ của hai vật là . Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa thế năng của hai vật theo thời gian như hình vẽ. Lấy π² = 10. Khoảng cách giữa hai chất điểm tại thời điểm t = 3,69 s gần giá trị nào sau đây nhất ?

A. 4 m

B. 6 m

C. 7 m

D. 5 m

Answer 1

Đáp án D

Phương trình li độ:

Vì quan sát đồ thị ta thấy hai đồ thị dao động không đồng biến nên hai dao động này không phải cùng pha nhau nên loại trường hợp 

Trong 1 s ban đầu, vật một từ vị trí ban đầu đến vị trí có thế năng bằng 0 (x₁ = 0), vật hai từ vị trí ban đầu đến vị trí có cùng thế năng.

Mặt khác quan sát đồ thị, tại t = 0, W_t1 giảm (x₁ giảm) và W_t2 tăng (x₂ tăng)→ ta biểu diễn trên VTLG (như hình).

Tại t = 1 s, vật 2 quay trở về vị trí ban đầu lần đầu tiên nên vecto đối xứng qua trục hoành 

Vì hai vật cùng tần số nên trong 1 giây ban đầu góc quay α = β.

Góc quay α = ωt = π/3 → T = 6 s và vật một dao động sớm pha π/3 so với vật hai.

Biên độ dao động:

 

Khoảng cách giữa hai vật

Suy ra tại t = 3,69 s thì ∆ ≈ 5 m