Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kỳ T và biên độ 5 cm. Biết trong một chu kỳ, khoảng thời gian để độ lớn gia tốc của vật không vượt quá 100 cm/ s 2 là T/3. Lấy π 2 = 10. Tần số dao động của vật là
A. 1 Hz.
B. 2 Hz.
C. 3 Hz.
D. 4 Hz.
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kỳ T và biên độ 5 cm. Biết trong một chu kỳ, khoảng thời gian để độ lớn gia tốc của vật không vượt quá 100 cm/s2 là T/3. Lấy π2 = 10. Tần số dao động của vật là
A. 1 Hz.
B. 2 Hz.
C. 3 Hz.
D. 4 Hz.
Độ lớn của gia tốc không vượt quá 100 c m / s 2 là một phần 3 chu kì → 1 2 ω 2 A = 100 .
→ ω = 2 π rad / s → f = 1 Hz
Đáp án A
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 5 cm. Biết trong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá 100 cm/s là T/ 3. Lấy \(\pi^2\) = 10. Tần số dao động của vật là
Để tìm tần số dao động của con lắc, ta có công thức:
f = 1/T
Trong đó: f là tần số dao động (Hz) T là chu kì dao động (s)
Theo đề bài, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá 100 cm/s là T/3. Độ lớn gia tốc của con lắc được tính bằng công thức:
a = -ω²x
Trong đó: a là gia tốc (cm/s²) ω là góc tốc độ góc của con lắc (rad/s) x là biên độ dao động (cm)
Ta có thể tính được ω bằng công thức:
ω = 2πf
Thay vào công thức gia tốc, ta có:
a = -(2πf)²x = -4π²f²x
Đề bài cho biết gia tốc không vượt quá 100 cm/s, nên ta có:
100 ≥ 4π²f²x
Với x = 5 cm, ta có:
100 ≥ 4π²f²(5)
Simplifying the equation:
5 ≥ π²f²
Từ đó ta có:
f² ≤ 5/π²
f ≤ √(5/π²)
f ≤ √(5/π²) ≈ 0.798 Hz
Vậy tần số dao động của con lắc là khoảng 0.798 Hz.
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 5 cm. Biết trong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá 100 c m / s 2 là T/3 . Lấy π 2 = 10 . Tần số dao động của vật là
A. 4Hz
B. 3Hz
C. 2Hz
D. 1Hz
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 5 cm. Biết trong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá 1 cm/ s 2 là T 3 . Lấy π 2 = 10. Tần số dao động của vật là
A. 4 Hz
B. 3 Hz
C. 2 Hz
D. 1 Hz
Đáp án D
Khoảng thời gian gia tốc có độ lớn không quá 1 m/s2 là
rad/s → f = 1 Hz
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 5 cm. Biết trong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá 1 cm/s2 là T 3 . Lấy π2 = 10. Tần số dao động của vật là
A. 4 Hz.
B. 3 Hz.
C. 2 Hz.
D. 1 Hz.
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 5 cm. Biết trong 1 chu kì, khoảng thời gian để độ lớn gia tốc của vật không vượt quá 100cm/s2 là T/3. Lấy π2 = 10. Tần số dao động của vật có giá trị là
A. 1Hz.
B. 2Hz.
C. 3Hz.
D. 4Hz.
Đáp án A
Phương pháp: Sử dụng đường tròn lượng giác
Cách giải:
Theo đề bài ta có
Biểu diễn trên đường tròn lượng giác ta có :
Từ đường tròn lượng giác ta thấy phần gạch đỏ là phần thỏa mãn yên cầu của đề bài => x0 = A/2 = 2,5 cm
Do đó ta có :
=> Tần số f = ω / 2 π => Chọn A
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 5 cm. Biết trong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không nhỏ hơn hơn 100 cm/ s 2 là hai phần ba chu kì. Lấy π 2 =10. Tần số dao động của vật là
A. 4 Hz
B. 3 Hz
C. 2 Hz
D. 1 Hz
Một con lắc lò xo vật nặng dao động điều hòa, biết tốc độ trung bình của chất điểm tương ứng với khoảng thời gian thế năng không vượt quá 3 lần động năng trong một nửa chu kỳ là 400 3 c m / s . Tốc độ cực đại của dao động là
A. 200 π 3 c m / s .
B. 400 π 3 c m / s .
C. 200 π c m / s .
D. 400 π 3 c m / s .
Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k là vật nhỏ có khối lượng m được treo thẳng đứng. Cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 2 2 cm. Biết trong một chu kỳ dao động thời gian lò xo bị dãn bằng 3 lần thời gian lò xo bị nén. Lấy g = 10 m / s 2 . Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian lò xo bị nén trong một chu kỳ bằng
A.22,766cm/s
B.45,52cm/s
C.11,72cm/s
D.23,43cm/s
Chọn đáp ánD
Vì trong một chu kỳ dao động thời gian lò xo bị giãn bằng 3 lần thời gian lò xo bị nén nên góc quay mà vecto quay được khi lò xo giãn cũng bằng 3 lần góc quay khi lò xo bị nén. Ta có hệ:
α g i a n α n e n = 3 1 α g i a n + α n e n = 2 π ⇒ α g i a n = 3 π 2 α n e n = π 2 nên ta sẽ được:
Δ l A = 1 2 ⇒ Δ l = A 2 = 2 2 2 = 2 c m
Chu kỳ của vật là: T = 2 π m k = 2 π Δ l g = 2 0 , 02 s
Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian lò xo bị nén trong một chu kỳ bằng:
V n e n = S n e n Δ t = 2 A − 1 2 A T / 4 = 2 2 2 − 2 2 0 , 02 4 = 80 − 40 2 ( c m / s ) = 23 , 43 ( c m / s )