Hai chất điểm dao động trên hai phương song song với nhau và cùng vuông góc với trục Ox nằm ngang. Vị trí cân bằng của chúng nằm trên Ox và cách nhau \(24cm\), phương trình dao động của chúng lần lượt là: \({y_1} = 6cos\left( {4\pi t + \frac{\pi }{{12}}} \right)cm\); \({y_2} = 8cos\left( {4\pi t + \frac{{7\pi }}{{12}}} \right)cm\). Khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm gần giá trị nào nhất sau đây:
Trả lời bởi giáo viên
Ta có:
\(\begin{array}{l}\Delta y = {y_1} - {y_2} = 6cos\left( {4\pi t + \frac{\pi }{{12}}} \right) - 8cos\left( {4\pi t + \frac{{7\pi }}{{12}}} \right)\\ = 6cos\left( {4\pi t + \frac{\pi }{{12}}} \right) + 8cos\left( {4\pi t + \frac{{7\pi }}{{12}} + \pi } \right)\\ = 10cos\left( {4\pi t + \varphi } \right)\end{array}\)
+ Khoảng cách giữa hai chất điểm tại VTCB: \(d = 24cm\)
Khoảng cách giữa hai chất điểm là \(\Delta d = \sqrt {{d^2} + \Delta {y^2}} \)
=> Khoảng cách giữa hai chất điểm lớn nhất khi \(\Delta {y_{{\rm{max}}}} = 10cm\)
\( \to \Delta {d_{max}} = \sqrt {{d^2} + \Delta y_{max}^2} = \sqrt {{{24}^2} + {{10}^2}} = 26cm\)
Hướng dẫn giải:
Sử dụng lí thuyết về bài toán khoảng cách giữa hai chất điểm dao động điều hoà
\(\Delta d = \sqrt {{d^2} + {{\left( {\Delta x} \right)}^2}} \)
Trong đó:
+ \(d\): khoảng cách giữa hai chất điểm tại vị trí cân bằng
+ \(\Delta x\): khoảng cách li độ của hai chất điểm