một vật dao động điều hòa giữa 2 điểm M,N cách nhau 12cm. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ M đến N là 0.314 s . Khi vật cách M 4 cm thì độ lớn vận tốc của vật là bao nhiêu ???
Bài 1: Một vật dao động điều hòa trên trục x'Ox ( O trùng VTCB). Khi vật ở các tọa độ x1= 2cm và x2= 3cm thì nó có các vận tốc v1= 4picăn3 cm/s v2= 2picăn7 cm/s. Chọn to=0 khi vật qua x1=2cm và đi theo chiều dương
a) viết phương trình li độ
b) xác định thời điểm để vật qua vị trí x1 lần đầu theo chiều âm (kể từ to=0)
Bài 2: Một vật dao động điều hòa giữa hai điểm M và N, O là trung điểm của MN. Thời gian vật đi từ O đến M (hay đến N) là 6s. Tính thời gian vật đi từ O đến điểm giữa của OM (hay ON)
Mỗi câu hỏi bạn nên hỏi 1 bài thôi nhé.
Bài 1:
Áp dụng công thức độc lập thời gian: \(A^2=x^2+\dfrac{v^2}{\omega^2}\)
\(\Rightarrow A^2= 2^2+\dfrac{(4\pi\sqrt 3)^2}{\omega^2}=3^2+\dfrac{(2\pi\sqrt 7)^2}{\omega^2}\)
\(\Rightarrow \omega=2\pi\) (rad/s)
Và \(A=4\) (cm)
Tìm pha ban đầu \(\varphi\) bằng cách: \(\cos(\varphi)=\dfrac{x_1}{A}=\dfrac{1}{2}\)
Ban đầu vật đi theo chiều dương \(\rightarrow \varphi <0\)
\(\Rightarrow \varphi=-\dfrac{\pi}{3}\)
Vậy PT: \(x=4\cos(2\pi t-\dfrac{\pi}{3})\) (cm)
b)
Biểu diễn dao động của vật bằng véc tơ quay như hình vẽ
Thời điểm đầu tiên vật qua x1 theo chiều âm ứng với véc tơ quay từ M đến N
Góc quay \(\alpha =60.2=120^0\)
Thời gian: \(i=\dfrac{120}{360}T=\dfrac{1}{3}s\)
Bài 2:
O chính là vị trí cân bằng với 2 biên là M, N
Thời gian vật đi từ O đến M là T/4
\(\Rightarrow T/4=6\Rightarrow T =24s\)
Biểu diễn dao động điều hoà bằng véc tơ quay ta có:
Vật đi từ O đến trung điểm I của ON ứng với véc tơ quay từ P đến Q
Góc quay: \(\alpha =30^0\)
Thời gian: \(t=\dfrac{30}{360}T=\dfrac{1}{12}.24=2(s)\)
Hai chất điểm M và N dao động điều hòa cùng tần số ω = 4 π rad / s dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox. Vị trí cân bằng của M và của N đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10 3 cm. Tại thời điểm t1 hai vật cách nhau 15cm, hỏi sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu kể từ thời điểm t1 khoảng cách giữa chúng bằng 15cm
A. 1/12s
B. 1/10s
C. 1/24s
D. 1/20s
Hai chất điểm M và N dao động điều hòa cùng tần số ꞷ = 4πrad/s dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox. Vị trí cân bằng của M và của N đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10 3 cm. Tại thời điểm t1 hai vật cách nhau 15cm, hỏi sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu kể từ thời điểm t1 khoảng cách giữa chúng bằng 15cm.
A. 1 12 s
B. 1 10 s
C. 1 24 s
D. 1 20 s
Chọn đáp án C
+ Theo đề: x = x 1 − x 2 = 10 3 cos 4 π t + φ c m
+ Giả sử chọn t = 0 ⇒ x = x 0 = 10 3 c m nghĩa là t 1 : x = 10 3 cos 4 π t 1 = ± 15 ⇔ cos 4 π t 1 = ± 3 2
Tại t 1 : x = 10 3 cos 4 π t 1 = ± 15 ⇔ cos 4 π t 1 = ± 3 2
⇒ 4 π t 1 = π 6 ⇒ t 1 = 1 24 s (Từ biên A đến vị trí A 3 2 )
+ Theo hình vẽ ở tai thời điểm t1: 4 π t 1 = π 6 ⇒ t 1 = 1 24 s
Theo hình vẽ dễ thấy 2 thời điểm gần nhất là 2 lần t1
Từ M1 đến M2: t 2 − t 1 = 2 t 1 = 2 24 = 1 12 s t
Hai chất điểm M và N dao động điều hòa cùng tần số f = 4πrad/s dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox. Vị trí cân bằng của M và của N đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10 3 cm. Tại thời điểm t 1 hai vật cách nhau 15cm, hỏi sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu kể từ thời điểm t 1 khoảng cách giữa chúng bằng 15cm
A. 1 12 s
B. 1 10 s
C. 1 24 s
D. 1 20 s
Chọn đáp án C
Theo đề: x = x 1 − x 2 = 10 3 cos 4 π t + φ c m
Giả sử chọn φ = 0 nghĩa là t = 0 ⇒ x = x 0 = 10 3 c m
Tại t 1 : x = 10 3 cos 4 π t 1 = ± 15 ⇔ cos 4 π t 1 = ± 3 2
⇒ 4 π t 1 = π 6 ⇒ t 1 = 1 24 s (Từ biên A đến vị trí A 3 2 )
Theo hình vẽ ở tai thời điểm t 1 : 4 π t 1 = π 6 ⇒ t 1 = 1 24 s
Theo hình vẽ dễ thấy 2 thời điểm gần nhất là 2 lần t 1
Từ M 1 đ ế n M 2 : t 2 − t 1 = 2 t 1 = 2 24 = 1 12 s t
Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng 250 g và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 4 cm. Khoảng thời gian ngắn nhất để vận tốc của vật có giá trị từ –40 cm/s đến 40 3 cm/s là:
A. π 120 s .
B. π 20 s .
C. π 60 s .
D. π 40 s .
Đáp án D
+ Tần số góc của dao động ω = k m = 20 r a d / s
+ Vận tóc cực đại cực đại của dao động v m a x = ω A = 80 c m / s
+ Biểu diễn dao động của vật tương ứng trên đường tròn
Khoảng thời gian tương ứng Δ t = T 4 = π 2 ω = π 40 s
Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng 250 g và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 4 cm. Khoảng thời gian ngắn nhất để vận tốc của vật có giá trị từ –40 cm/s đến 40 3 cm/s là:
A. π 120 s
B. π 20 s
C. π 60 s
D. π 40 s
Tần số góc của dao động
+ Vận tóc cực đại cực đại của dao động
+ Biểu diễn dao động của vật tương ứng trên đường tròn.
→ Khoảng thời gian tương ứng
Đáp án D
Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng 250 g và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 4 cm. Khoảng thời gian ngắn nhất để vận tốc của vật có giá trị từ ‒40 cm/s đến 40 3 cm/s là
A. π 120 s
B. π 40 s
C. π 20 s
D. π 60 s
• Ta có ω = k m = 20 r a d / s → v m a x = ω A = 80 c m / s rad/s
• Khoảng thời gian ngắn nhất để vận tốc biến đổi từ - 40 = - v m a x 2 đến 40 3 = v m a x 3 2 theo trục phân bố thời gian là T 40 = π 40 s. Chọn B.
Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng 250 g và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 4 cm. Khoảng thời gian ngắn nhất để vận tốc của vật có giá trị từ -40 cm/s đến 40 2 cm/s là
A. π /48 s
B. π /120
C. π /20 s
D. π /60 s
Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng 250 g và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 4 cm. Khoảng thời gian ngắn nhất để vận tốc của vật có giá trị từ –40 cm/s đến 40 3 cm/s là:
A. π 120 s
B. π 20 s
C. π 60 s
D. π 40 s