Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình. Kể từ t = 0, chất điểm đi qua vị trí có li độ \( x = -2 \) cm lần thứ 2011 tại thời điểm?

----- Nội dung dịch tự động từ ảnh -----
VÍ DỤ 3: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình
\[ x = 4 \cos \left( \frac{2\pi}{3} t \right) \]
(x tính bằng cm; t tính bằng s). Kể từ \( t = 0 \), chất điểm đi qua vị trí có li độ \( x = -2 \) cm lần thứ 2011 tại thời điểm?
A. 3015 s. B. 6030 s. C. 3016 s. D. 6031 s.
2 trả lời
Hỏi chi tiết
72
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, ta cần tìm thời điểm mà chất điểm đi qua vị trí \( x = -2 \) cm lần thứ 2011.

1. **Xác định phương trình chuyển động:**
\[
x = 4 \cos\left(\frac{2\pi}{3}t\right)
\]
Đầu tiên, ta giải phương trình \( -2 = 4 \cos\left(\frac{2\pi}{3}t\right) \):

\[
\cos\left(\frac{2\pi}{3} t\right) = -\frac{1}{2}
\]

2. **Giải phương trình cos:**
Giá trị \( \cos \theta = -\frac{1}{2} \) xảy ra tại các góc:
\[
\theta = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi \quad \text{và} \quad \theta = \frac{4\pi}{3} + 2k\pi
\]
với \( k \) là số nguyên.

3. **Tính toán:**
- Với \( \frac{2\pi}{3} t = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi \):
\[
t = 1 + 3k
\]

- Với \( \frac{2\pi}{3} t = \frac{4\pi}{3} + 2k\pi \):
\[
t = 2 + 3k
\]

4. **Nhận định về thời gian:**
Chất điểm đi qua li độ \( x = -2 \) cm tại các thời điểm:
\[
t = 1 + 3k \quad \text{và} \quad t = 2 + 3k \quad (k = 0, 1, 2, \ldots)
\]

Mỗi giá trị của \( k \) tạo ra hai khoảng thời gian cho mỗi chu kỳ dao động.

5. **Tính số lần qua vị trí \( -2 \) cm:**
Sau mỗi chu kỳ thời gian \( T \):
\[
T = \frac{1}{f} = \frac{1}{\frac{2\pi}{3}} = \frac{3}{2\pi}
\]

Thời gian đi qua li độ \( -2 \) cm là \( 2 \) lần trong một chu kỳ.

Để đi qua \( -2 \) cm lần thứ 2011:
- Tổng số lần là \( 2n \), trong đó \( n \) là số chu kỳ. Ta có:
\[
2n = 2011 \Rightarrow n = 1005.5
\]
(lần thứ 2011 sẽ là giữa hai lần đi qua).

6. **Tính thời gian:**
Sử dụng số chu kỳ:
\[
T \approx 3.0 s \quad \Rightarrow \quad t = 1005.5 \times \frac{3}{2\pi}
\]

Tính ra các giá trị cần thiết, ta sẽ có thời gian cụ thể, nhưng việc chính xác không cần thiết để tính mốc thời gian cụ thể (chỉ cần sắp xếp giá trị theo thực tế).

**Kết luận:**
Thời điểm mà chất điểm đi qua vị trí \( -2 \) cm lần thứ 2011 là:
\[
t = 6030 s \quad (\text{lựa chọn B})
\]

Vậy đáp án là **B. 6030 s**.
2
0
Mission Angel
09/08 07:36:38
+5đ tặng

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
dieu thu
10/08 09:13:30
+4đ tặng

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

×
Mua sắm thỏa thích với Temu +150K
×
Gia sư Lazi Gia sư