Question

Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 4cos(2pi*t - pi/3) cm. Tốc độ trung bình cực tiểu mà vật đạt dduocj trong khảng thời gian 2/3 chu kì dao động là

A. 18,92 cm/s

B. 18 cm/s

C. 13,6 cm/s

D. 15,51 cm/s

Answer 1

Tốc độ trung bình = quãng đường đi được trong thời gian t chia cho thời gian đi.

\(v=\frac{s}{t}.\)

v min khi s min. 

s min khi quãng đường đi được ứng với một cung tròn \(\widehat{aNb}\) lấy biên làm trung điểm. Như hình tròn ở dưới. (Nếu S max thì quãng đường đi được ứng với cung tròn lấy vị trí cân bằng làm trung điểm)

\(t=\frac{T}{6}\Rightarrow\widehat{aNb}=t.\omega=\frac{2T}{3}.\frac{2\pi}{T}=\frac{4\pi}{3}>\pi.\)

 \(S_{min}=s_1\left(\pi\right)+s_{2min}\left(\frac{\pi}{3}\right)\)Do cung lớn hơn 180 độ ta tách \(\pi+\frac{\pi}{3}.\) 

\(s_1\left(\pi\right)=2A.\) là quãng đường đi được ứng với cung 180 độ.

Tính quãng đường nhỏ nhất đi được ứng với cung 60 độ \(s_{2min}\left(\frac{\pi}{3}\right)\)

=> \(\varphi=\frac{\frac{\pi}{3}}{2}=\frac{\pi}{6}.\)

Tương ứng với cung tròn ​\(aNb\) là \(s_{2min}=2.MN=2.\left(A-A\cos\varphi\right)=2A\left(1-\cos\varphi\right).\)

\(s_{min}=s_1+s_2=2A+2A\left(1-\cos30\right)=9,07cm.\)

​​vận tốc trung bình là \(v=\frac{s}{t}=\frac{9,07}{\frac{2T}{3}}=13,6\)cm/s.