LH Quảng cáo: lazijsc@gmail.com

Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một vật dao động điều hoà theo phương trình x=4cos(60πt-π/2)

Một vật dao động điều hoà theo phương trình x=4cos(60πt-π/2)
a, xác định biên độ, pha ban đầu, chu kì, tần số
b, xác định giá trị cực đại của vận tốc và gia tốc của vật khi dao động
2 trả lời
Hỏi chi tiết
96
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
a) Để xác định biên độ, pha ban đầu, chu kì và tần số của vật dao động, ta sử dụng công thức chung của dao động điều hoà:

x = A * cos(ωt + φ)

Trong đó:
- A là biên độ của dao động
- ω là tần số góc của dao động (2πf)
- φ là pha ban đầu của dao động

So sánh với phương trình đã cho:
x = 4cos(60πt - π/2)

Ta có:
A = 4
ω = 60π
φ = -π/2

Biên độ: A = 4
Pha ban đầu: φ = -π/2
Chu kì: T = 2π/ω = 2π/(60π) = 1/30
Tần số: f = 1/T = 30

b) Để xác định giá trị cực đại của vận tốc và gia tốc của vật khi dao động, ta sử dụng các công thức liên quan:

v = dx/dt
a = dv/dt

Đạo hàm của x theo thời gian t:

v = dx/dt = d(4cos(60πt - π/2))/dt = -240πsin(60πt - π/2)

Đạo hàm của v theo thời gian t:

a = dv/dt = d(-240πsin(60πt - π/2))/dt = -14400π²cos(60πt - π/2)

Để tìm giá trị cực đại của v và a, ta cần tìm giá trị tương ứng của sin và cos là ±1.

Khi sin(60πt - π/2) = 1, ta có:

60πt - π/2 = π/2 + 2kπ
60πt = 2π/2 + 2kπ + π/2
t = (2 + 2k + 1/2)/60

Khi sin(60πt - π/2) = -1, ta có:

60πt - π/2 = -π/2 + 2kπ
60πt = -2π/2 + 2kπ + π/2
t = (-2 + 2k + 1/2)/60

Với k là số nguyên.

Thay các giá trị tìm được vào công thức v và a, ta có thể tính được giá trị cực đại của vận tốc và gia tốc của vật khi dao động.
0
1
Soin
04/11/2023 10:11:35
+5đ tặng

a) Biên độ (A): Biên độ của dao động là giá trị tuyệt đối của hàm cos trong phương trình. Trong trường hợp này, biên độ là 4.

b) Pha ban đầu (φ): Pha ban đầu là góc mà đối số của hàm cos trong phương trình có giá trị ban đầu. Trong trường hợp này, pha ban đầu là -π/2.

c) Chu kỳ (T): Chu kỳ của dao động được tính bằng cách lấy nghịch đảo của tần số. Trong trường hợp này, tần số là 60π, do đó chu kỳ là T = 1/(60π).

d) Tần số (f): Tần số của dao động là giá trị của hệ số góc trong đối số của hàm cos trong phương trình. Trong trường hợp này, tần số là 60π.

e) Vận tốc cực đại (v_max): Để tìm vận tốc cực đại, ta lấy đạo hàm của hàm x theo thời gian t và tính giá trị tại điểm cực đại của cos. Trong trường hợp này, vận tốc cực đại là |v_max| = |-4 * 60π * sin(60πt - π/2)| = 240π.

f) Gia tốc cực đại (a_max): Để tìm gia tốc cực đại, ta lấy đạo hàm lần hai của hàm x theo thời gian t và tính giá trị tại điểm cực đại của cos. Trong trường hợp này, gia tốc cực đại là |a_max| = |-4 * (60π)^2 * cos(60πt - π/2)| = 14400π^2.

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
Nguyễn Duy Khương
04/11/2023 10:11:49
+4đ tặng

) Xác định biên độ, pha ban đầu, chu kỳ và tần số:

Phương trình dao động điều hoà có dạng x(t) = A*cos(ωt + φ), trong đó:

  • A: biên độ
  • ω: pulsat (ω = 2πf, với f là tần số)
  • φ: pha ban đầu

Trong trường hợp của bạn, phương trình dao động đã được cho là x(t) = 4cos(60πt - π/2).

So sánh với dạng phương trình, ta có:

  • Biên độ A = 4.
  • ω = 60π, suy ra tần số f = ω/(2π) = 30 (Hz).
  • Pha ban đầu φ = -π/2.

Chu kỳ T = 1/f = 1/30 ≈ 0.0333 giây.

b) Xác định giá trị cực đại của vận tốc và gia tốc:

Vận tốc và gia tốc được tính từ dao động điều hoà theo các công thức sau:

  • v(t) = -Aω*sin(ωt + φ) : vận tốc
  • a(t) = -Aω²*cos(ωt + φ) : gia tốc

Tại thời điểm t = 0 (pha ban đầu), cos(φ) = cos(-π/2) = 0, sin(φ) = sin(-π/2) = -1.

Do đó,

  • v_max = Aω = 4*60π ≈ 753.98 (đơn vị tùy chọn)
  • a_max = Aω² = 4*(60π)² ≈ 45238.93 (đơn vị tùy chọn

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 11 mới nhất
Trắc nghiệm Vật lý Lớp 11 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
×
Gia sư Lazi Gia sư