Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình \(x = 3\sin \left( {5\pi t + \frac{\pi }{6}} \right)cm\) (x tính bằng cm, t tính bằng giây). Trong một giây đầu tiên từ thời điểm $t = 0,4s$, chất điểm đi qua vị trí có li độ $x = + 1 cm$
Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình \(x = 3\sin \left( {5\pi t + \frac{\pi }{6}} \right)cm\) (x tính bằng cm, t tính bằng giây). Trong một giây đầu tiên từ thời điểm $t = 0,4s$, chất điểm đi qua vị trí có li độ $x = + 1 cm$
Trả lời bởi giáo viên
\(x = 3sin(5\pi t + \frac{\pi }{6}) = 3c{\rm{os}}\left( {5\pi t + \frac{\pi }{6} - \frac{\pi }{2}} \right) = 3c{\rm{os}}\left( {5\pi t - \frac{\pi }{3}} \right)cm\)
Chu kỳ dao động: \(T = \frac{{2\pi }}{\omega } = \frac{{2\pi }}{{5\pi }} = 0,4{\rm{s}}\)
Tại t=0,4s: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 3c{\rm{os}}\left( { - \frac{\pi }{3}} \right) = 1,5cm\\v = - A\omega \sin \left( { - \frac{\pi }{3}} \right) > 0\end{array} \right.\)
ta có: \(1{\rm{s}} = 2T + \frac{T}{2}\)
Trong một chu kỳ, vật đi qua vị trí $+1cm$ $2$ lần
Trong khoảng thời gian $T/2$ vật qua vị trí $+1cm$ $1$ lần kể từ $t = 0,4s$
=> Trong 1s đầu tiên kể từ $t = 0,4s$, vật qua vị trí $+1cm$ số lần là: $2.2 + 1 = 5$ lần
Hướng dẫn giải:
+ Viết phương trình dao động về dạng $x = Acos(ωt + φ)$
+ Sử dụng công thức xác định chu kỳ T: \(T = \frac{{2\pi }}{\omega }\)
+ Xác định vị trí tại thời điểm $t=0,4s (x,v)$