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 x 1 x 2 = 6 2 . 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 = 3,69s gần giá trị nào sau đây nhất?
A. 4 m.
B. 6 m.
C. 7 m.
D. 5 m.
Đáp án D
Gọi phương trình dao động của 2 vật lần lượt là:
Từ t = 0 đến t = 1 s, hai vật đều quay được cùng góc α như trên đường tròn:
vì ω 1 = ω 2 = ω, m 1 = m 2 = m → k 1 = k 2 = k và (2)
Từ (1) và (2), suy ra: (3)
Từ t = 0 đến t = 1s hết 1s:
(4)
Từ (3) và (4), suy ra: =>
Hay
Thay t = 3,69 s vào d ta tìm được khoảng cách giữa 2 vật là: