Một chất điểm dao động điều hoà với biên độ 4 cm, tần số 1 Hz. Tại thời điểm ban đầu, vật ở vị trí biên âm

Với giải Bài 2 trang 21 Vật lí lớp 11 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 2: Phương trình dao động điều hoà giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí lớp 11 Bài 2: Phương trình dao động điều hoà

Bài 2 trang 21 Vật Lí 11: Một chất điểm dao động điều hoà với biên độ 4 cm, tần số 1 Hz. Tại thời điểm ban đầu, vật ở vị trí biên âm. Hãy xác định vận tốc và gia tốc của vật tại thời điểm t = 1 s.

Lời giải:

Tần số f = 1 Hz ω=2πf=2πrad/s

Cách 1: Tại thời điểm ban đầu vật ở vị trí biên âm nên φ0=πrad

Phương trình li độ: x=Acosωt+φ0=4cos2πt+πcm

Phương trình vận tốc: v=ωAcosωt+φ0+π2=8πcos2πt+3π2cm/s

Phương trình gia tốc: a=ω2x

Tại thời điểm t = 1 s có:

Li độ: x=4cos2π.1+π=4cm

Vận tốc: v=8πcos2πt+3π2=0cm/s

Gia tốc: a=2π2.4=16π2cm/s2

Cách 2: Ta có chu kì T = 1 s nên sau khoảng thời gian t = 1 s thì vật lặp lại trạng thái dao động như cũ. Nên tại thời điểm t = 1 s có:

Li độ: x = - A = - 4 cm (vì vật đang ở biên âm)

Vận tốc: v = 0 (vì vật ở biên có vận tốc bằng 0)

Gia tốc: a=ω2A=16π2cm/s2 (vì ở biên âm gia tốc có giá trị cực đại và nhận giá trị dương)