Hai chất điểm M và N có cùng khối lượng, dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục Ox. Vị trí cân bằng của M và N đều nằm trên một đường thẳng đi qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Biên độ của M là 6 cm, của N là 8 cm. Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10 cm. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Ở thời điểm mà M có động năng bằng ba lần thế năng thì tỉ số giữa động năng của M và của N là
A. 4 3
B. 9 16
C. 27 16
D. 3 4
Đáp án C
Khoảng cách giữa M và N trong quá trình dao động d = x M − x N = A M 2 + A N 2 − 2 A M A N cos Δ φ cos ω t + ϕ
→ d m a x = A M 2 + A N 2 − 2 A M A N cos Δ φ = 10 cm → Δφ = 0,5π.
Với hai đại lượng vuông pha ta luôn có x M A M 2 + x N A N 2 = 1 , tại E d M = E t M → x M = ± A M 2 x N = ± 3 2 A N → E d M = E t M
Tỉ số động năng của M và N E d M E d N = E M − E t M E N − E t N = A M 2 − 1 2 A M 2 A N 2 − 3 2 A N 2 = A M 2 A N 2 1 − 1 4 1 − 3 4 = 27 16
