Câu hỏi:
2 năm trước

Một vật dao động điều hòa với biên độ $10 cm$, tần số $2Hz$. Tại thời điểm $t = 0$ vật chuyển động theo chiều dương và đến thời điểm $t = 2s$ vật có gia tốc \(80{\pi ^2}\sqrt 2 \) (cm/s2). Tính quãng đường vật đi được từ lúc $t = 0$ đến khi $t = 2,625s$

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: c

Ta có, chu kì dao động của vật:

\(T = \frac{1}{f} = \frac{1}{2} = 0,5s\), tần số góc: \(\omega  = 2\pi f = 4\pi (ra{\rm{d}}/s)\)

Biên độ A = 10cm.

Tại t = 2s: 

$a = 80{\pi ^2}\sqrt 2 = - {\omega ^2}x \to x = - \frac{{80{\pi ^2}\sqrt 2 }}{{{{\left( {4\pi } \right)}^2}}} = - 5\sqrt 2 cm{\rm{ }}$

Mặt khác ta có khoảng thời gian vật chuyển động từ t = 0 đến t = 2s là:

\(\Delta t = 2s = 4T\)

=> tại t = 2s vật quay lại vị trí ban đầu.

=> Tại t = 0:

\(\left\{ \begin{array}{l}{x_0} =  - 5\sqrt 2 cm\\v > 0\end{array} \right.\)

Khoảng thời gian vật chuyển động từ t = 0 đến t = 2,625s là

\(\Delta t = 2,625s = 5T + \frac{T}{4}\)

=> Quãng đường mà vật đi được từ t = 0 đến t = 2,625s  là:

\(S = 5.4{\rm{A}} + A\sqrt 2  = 200 + 10\sqrt 2  = 214,14cm\)

Hướng dẫn giải:

+ Áp dụng các công thức xác định chu kì và tần số góc: \(T = \frac{1}{f}\)\(\omega  = 2\pi f\)

+ Xác định vị trí tại thời điểm ban đầu (x, v)

+ Sử dụng trục thời gian suy ra từ vòng tròn

Câu hỏi khác