Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = Acos(ωt + φ). a) Lập công thức tính vận tốc và gia tốc của vật

Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = Acos(ωt + φ).
a) Lập công thức tính vận tốc và gia tốc của vật.
b) Ở vị trí nào thì vận tốc bằng 0 ? Ở vị trí nào thì gia tốc bằng 0 ?
c) Ở vị trí nào thì vận tốc có độ dài cực đại ? Ở vị trí nào thì gia tốc có độ lớn cực đại ?
2 trả lời
Hỏi chi tiết
185
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
a) Để tính vận tốc và gia tốc của vật, ta lấy đạo hàm của phương trình x theo thời gian t:

Vận tốc: v = dx/dt = -Aωsin(ωt + φ)

Gia tốc: a = dv/dt = -Aω^2cos(ωt + φ)

b) Để vận tốc bằng 0, ta giải phương trình -Aωsin(ωt + φ) = 0. Khi đó, sin(ωt + φ) = 0. Vì sin(0) = 0, nên ωt + φ = 0 + kπ, với k là số nguyên. Từ đó, ta có ωt = -φ + kπ. Vì ω > 0, nên -φ + kπ > 0. Do đó, vận tốc bằng 0 khi ωt > -φ.

Để gia tốc bằng 0, ta giải phương trình -Aω^2cos(ωt + φ) = 0. Khi đó, cos(ωt + φ) = 0. Vì cos(π/2) = 0, nên ωt + φ = π/2 + kπ, với k là số nguyên. Từ đó, ta có ωt = π/2 - φ + kπ. Vì ω > 0, nên π/2 - φ + kπ > 0. Do đó, gia tốc bằng 0 khi ωt > π/2 - φ.

c) Để vận tốc có độ dài cực đại, ta cần tìm vị trí mà đạo hàm của vận tốc bằng 0. Ta lấy đạo hàm của vận tốc theo thời gian t:

dv/dt = -Aω^2cos(ωt + φ)

Để dv/dt = 0, ta giải phương trình -Aω^2cos(ωt + φ) = 0. Khi đó, cos(ωt + φ) = 0. Vì cos(π/2) = 0, nên ωt + φ = π/2 + kπ, với k là số nguyên. Từ đó, ta có ωt = π/2 - φ + kπ. Vì ω > 0, nên π/2 - φ + kπ > 0. Do đó, vận tốc có độ dài cực đại khi ωt > π/2 - φ.

Để gia tốc có độ lớn cực đại, ta cần tìm vị trí mà đạo hàm của gia tốc bằng 0. Ta lấy đạo hàm của gia tốc theo thời gian t:

da/dt = -Aω^3sin(ωt + φ)

Để da/dt = 0, ta giải phương trình -Aω^3sin(ωt + φ) = 0. Khi đó, sin(ωt + φ) = 0. Vì sin(0) = 0, nên ωt + φ = 0 + kπ, với k là số nguyên. Từ đó, ta có ωt = -φ + kπ. Vì ω > 0, nên -φ + kπ > 0. Do đó, gia tốc có độ lớn cực đại khi ωt > -φ.
2
1
Trần Nguyễn
03/08/2023 10:45:44

a) Công thức vận tốc v = x'(t) = - ωAsin(ωt + φ)

Công thức gia tốc a = v'(t) = - ω2Acos(ωt + φ) hay a = - ω2x

b) Tại vị trí biên x = ±A thì vận tốc bằng không.

Tại vị trí cân bằng x = 0 thì gia tốc bằng không.

c) Tại vị trí cân bằng x = 0, vận tốc cực đại.

Tại vị trí biên x = ±A, gia tốc có độ lớn cực đại.

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập
1
0
phương
03/08/2023 10:47:50
+4đ tặng
a) v = x'(t) = - ωAsin(ωt + φ)
 a = v'(t) = - ω2Acos(ωt + φ)
b) Tại vị trí biên x = ±A thì v=0.
Tại vị trí cân bằng x = 0 thì a=0.
 
c) Tại vị trí cân bằng x = 0, v max
 
Tại vị trí biên x = ±A, a max
phương
Like và chấm điểm nhé

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập liên quan
Bài tập Vật lý Lớp 12 mới nhất
Trắc nghiệm Vật lý Lớp 12 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k