Một vật nhỏ có chuyển động là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương. Hai dao động này có phương trình là \({x_1} = {A_1}\cos \left( {\omega t - \dfrac{{3\pi }}{4}} \right)cm\) và \({x_2} = {A_2}\cos \left( {\omega t + \dfrac{{3\pi }}{{12}}} \right)cm\). Gọi E là cơ năng của vật. Biết \({A_1} > {A_2}\). Khối lượng của vật bằng
Trả lời bởi giáo viên
+ Độ lệch pha của hai dao động: \(\Delta \varphi = \dfrac{{3\pi }}{{12}} - \left( { - \dfrac{{3\pi }}{4}} \right) = \pi \)
=> Hai dao động ngược pha nhau
+ Do hai dao động ngược pha nên biên độ dao động tổng hợp là : \(A = {A_1} - {A_2}\)
+ Cơ năng dao động của vật : \(E = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{\left( {{A_1} - {A_2}} \right)^2}\)
=> Khối lượng vật \(m = \dfrac{{2E}}{{{\omega ^2}{{\left( {{A_1} - {A_2}} \right)}^2}}}\)
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng lí thuyết về tổng hợp hai hai động điều hòa cùng tần số
+ Áp dụng biểu thức tính năng lượng dao động điều hòa: \(E = \dfrac{1}{2}k{A^2}\)