Một vật dao động điều hoà theo thời gian có phương trình \(x = Aco{s^2}(\pi t + \dfrac{\pi }{3})\) thì động năng và thế năng cũng dao động tuần hoàn với tần số góc:
Trả lời bởi giáo viên
\(x = Aco{s^2}(\omega t + \dfrac{\pi }{3}) = A\dfrac{{1 + cos\left( {2\omega t + \dfrac{{2\pi }}{3}} \right)}}{2} = \dfrac{A}{2} + \dfrac{A}{2}cos\left( {2\omega t + \dfrac{{2\pi }}{3}} \right)\)
=> Vật dao động điều hòa với tần số góc \(2\omega \)
=> Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số góc \(\omega ' = 2\left( {2\omega } \right) = 4\omega \)
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng các công thức biến đổi lượng giác để đưa phương trình về giống dạng phương trình tổng quát: \(x = Acos\left( {\omega t + \varphi } \right)\)
+ Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số góc gấp đôi tần số góc của li độ của vật dao động điều hòa.