Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một vật dao động điều hòa x = 10cos(2pit) cm. Khoảng thời gian ngắn nhất vật từ điểm li độ x = 4√2 đến vị trí vật có vận tốc 8pi(cm/s)

1 vật dao động điều hòa x=10cos(2pit) cm . khoảng thơi gian ngắn nhất vật từ điểm li độ x=4cawn2 đến vị trí vật có vận tốcs 8pi(cm/s)
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
77
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, ta cần xác định khoảng thời gian ngắn nhất để vật dao động điều hòa từ vị trí có li độ \( x = 4\sqrt{2} \) cm đến vị trí có vận tốc \( v = 8\pi \) cm/s.

Phương trình dao động điều hòa của vật là:
\[ x = 10 \cos(2\pi t) \]

1. **Tìm thời điểm vật ở vị trí có li độ \( x = 4\sqrt{2} \) cm:**

Ta có:
\[ x = 10 \cos(2\pi t) = 4\sqrt{2} \]

Giải phương trình này:
\[ \cos(2\pi t) = \frac{4\sqrt{2}}{10} = \frac{2\sqrt{2}}{5} \]

Gọi \( \alpha = 2\pi t \), ta có:
\[ \cos(\alpha) = \frac{2\sqrt{2}}{5} \]

Do đó:
\[ \alpha = \pm \cos^{-1}\left(\frac{2\sqrt{2}}{5}\right) + 2k\pi \]

Vậy:
\[ 2\pi t = \pm \cos^{-1}\left(\frac{2\sqrt{2}}{5}\right) + 2k\pi \]

\[ t = \frac{\pm \cos^{-1}\left(\frac{2\sqrt{2}}{5}\right) + 2k\pi}{2\pi} \]

2. **Tìm thời điểm vật có vận tốc \( v = 8\pi \) cm/s:**

Vận tốc của vật dao động điều hòa là:
\[ v = -\frac{dx}{dt} = -10 \cdot 2\pi \sin(2\pi t) = -20\pi \sin(2\pi t) \]

Ta có:
\[ -20\pi \sin(2\pi t) = 8\pi \]

Giải phương trình này:
\[ \sin(2\pi t) = -\frac{2}{5} \]

Gọi \( \beta = 2\pi t \), ta có:
\[ \sin(\beta) = -\frac{2}{5} \]

Do đó:
\[ \beta = \pm \sin^{-1}\left(-\frac{2}{5}\right) + 2k\pi \]

\[ \beta = \pm \left(-\sin^{-1}\left(\frac{2}{5}\right)\right) + 2k\pi \]

\[ \beta = \mp \sin^{-1}\left(\frac{2}{5}\right) + 2k\pi \]

Vậy:
\[ 2\pi t = \mp \sin^{-1}\left(\frac{2}{5}\right) + 2k\pi \]

\[ t = \frac{\mp \sin^{-1}\left(\frac{2}{5}\right) + 2k\pi}{2\pi} \]

3. **Tìm khoảng thời gian ngắn nhất:**

Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai thời điểm này là:
\[ \Delta t = \left| \frac{\pm \cos^{-1}\left(\frac{2\sqrt{2}}{5}\right) - \mp \sin^{-1}\left(\frac{2}{5}\right)}{2\pi} \right| \]

Do đó, khoảng thời gian ngắn nhất để vật từ vị trí có li độ \( x = 4\sqrt{2} \) cm đến vị trí có vận tốc \( v = 8\pi \) cm/s là:
\[ \Delta t = \frac{\left| \cos^{-1}\left(\frac{2\sqrt{2}}{5}\right) + \sin^{-1}\left(\frac{2}{5}\right) \right|}{2\pi} \]

Vậy:
\[ \Delta t = \frac{\cos^{-1}\left(\frac{2\sqrt{2}}{5}\right) + \sin^{-1}\left(\frac{2}{5}\right)}{2\pi} \]

Đây là khoảng thời gian ngắn nhất cần tìm.
1
0
Antony
06/07 03:10:33
+5đ tặng
 x=10cos(2pit) cm  => v = -20 pi sin(2pi t) 
Tại vị trí vật có v = 8pi cm/s
=> v = -1/2 vmax 
( v/ vmax)^2 + ( x / x max) ^2  = 1
=> (1/2)^2 + (x  / A) ^2 = 1
=> x = ± A  √3 / 2
Ta có φ = x/6 + π/ 4 = π/3 + π/3 = 2π/ 3
=> t = 2/3 : 2 = 1/3 s 

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

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

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