Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 10cos(2πt + π/3) cm. Lấy π² = 10. Xác định biên độ, chu kỳ, tần số, tần số góc và pha ban đầu của dao động? Xác định pha dao động và li độ tại thời điểm t = 2s? Tính vận tốc, gia tốc của vật tại thời điểm t = 2s

Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 10cos(2πt + π/3) cm. Lấy π² = 10. Xác định biên độ, chu kỳ, tần số, tần số góc và pha ban đầu của dao động? Xác định pha dao động và lí do tại thời điểm t = 2s? Tính vận tốc, gia tốc của vật tại thời điểm t = 2s
----- Nội dung ảnh -----
BÀI TẬP

Câu 1. Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 10cos(2πt + π/3) cm. Lấy π² = 10.
a/ Xác định biên độ, chu kỳ, tần số, tần số góc và pha ban đầu của dao động
b/ Xác định pha dao động và li độ tại thời điểm t = 2s?
c/ Tính vận tốc, gia tốc của vật tại thời điểm t = 2s
d/ Tính gia tốc cực đại, vận tốc cực đại của vật?

Câu 2. Một vật dao động điều hòa với đồ thị li độ - thời gian như hình vẽ. Lấy π² = 10.
a/ Xác định biên độ, chu kỳ, tần số và số góc của dao động?
b/ Xác định pha ban đầu? Viết phương trình dao động?
c/ Tính gia tốc cực đại, vận tốc cực đại của vật?

Câu 3. Đề thi lý thuyết - thời gian của hai dao động cùng chu kỳ có dạng như hình vẽ. Tính độ lệch pha giữa hai dao động.
1 trả lời
Hỏi chi tiết
204
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để phân tích phương trình dao động điều hòa \( x = 10 \cos(2\pi t + \frac{\pi}{3}) \) cm, ta có thể xác định các tham số như sau:

### a) Xác định biên độ, chu kỳ, tần số, tần số góc và pha ban đầu
1. **Biên độ (A)**:
- Biên độ là hệ số trước hàm cos:
\[
A = 10 \, \text{cm}
\]

2. **Tần số góc (\(\omega\))**:
- Tần số góc được tính từ hệ số nhân với \(t\) trong hàm cos:
\[
\omega = 2\pi \text{ rad/s}
\]

3. **Chu kỳ (T)**:
- Chu kỳ được tính bằng công thức:
\[
T = \frac{2\pi}{\omega} = \frac{2\pi}{2\pi} = 1 \, \text{s}
\]

4. **Tần số (f)**:
- Tần số được tính bằng công thức:
\[
f = \frac{1}{T} = 1 \, \text{Hz}
\]

5. **Pha ban đầu (\(\phi\))**:
- Pha ban đầu là hằng số trong phương trình:
\[
\phi = \frac{\pi}{3} \, \text{rad}
\]

### b) Xác định pha dao động và li độ tại thời điểm \( t = 2s \)
1. **Pha dao động (\(\theta\)) tại \( t=2s\)**:
\[
\theta = 2\pi \cdot 2 + \frac{\pi}{3} = 4\pi + \frac{\pi}{3} = \frac{12\pi}{3} + \frac{\pi}{3} = \frac{13\pi}{3} \, \text{rad}
\]

2. **Li độ (\(x\)) tại \( t=2s\)**:
\[
x = 10 \cos\left(4\pi + \frac{\pi}{3}\right) = 10 \cos\left(\frac{13\pi}{3}\right)
\]
\[
\text{Vì } \frac{13\pi}{3} \equiv \frac{\pi}{3} (\text{mod } 2\pi) \implies x = 10 \cos\left(\frac{\pi}{3}\right) = 10 \cdot \frac{1}{2} = 5 \, \text{cm}
\]

### c) Tính vận tốc, gia tốc của vật tại thời điểm \( t = 2s \)
1. **Vận tốc (\(v\))**:
- Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian:
\[
v = \frac{dx}{dt} = -10 \cdot 2\pi \sin(2\pi t + \frac{\pi}{3})
\]
Tại \( t=2s \):
\[
v = -10 \cdot 2\pi \sin\left(4\pi + \frac{\pi}{3}\right) = -20\pi \sin\left(\frac{13\pi}{3}\right) = -20\pi \sin\left(\frac{\pi}{3}\right) = -20\pi \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = -10\pi\sqrt{3} \, \text{cm/s}
\]

2. **Gia tốc (\(a\))**:
- Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian:
\[
a = \frac{dv}{dt} = -10 \cdot (2\pi)^2 \cos(2\pi t + \frac{\pi}{3}) = -10 \cdot 4\pi^2 \cos(2\pi t + \frac{\pi}{3})
\]
Tại \( t=2s \):
\[
a = -40\pi^2 \cos\left(4\pi + \frac{\pi}{3}\right) = -40\pi^2 \cdot \frac{1}{2} = -20\pi^2 \, \text{cm/s}^2
\]
Với \( \pi^2 = 10 \):
\[
a = -20 \cdot 10 = -200 \, \text{cm/s}^2
\]

### Kết luận:
- Biên độ: 10 cm
- Chu kỳ: 1 s
- Tần số: 1 Hz
- Tần số góc: \(2\pi\) rad/s
- Pha ban đầu: \(\frac{\pi}{3}\) rad
- Pha dao động tại \(t = 2s\): \(\frac{13\pi}{3}\) rad
- Li độ tại \(t = 2s\): 5 cm
- Vận tốc tại \(t = 2s\): \(-10\pi\sqrt{3}\) cm/s
- Gia tốc tại \(t = 2s\): \(-200\) cm/s²
0
0
+5đ tặng
Câu 1: 
a) Biên độ A = 10 (cm); ω = 2π >>> chu kì T = 2π/2π = 1 (s); tần số f = 1/T = 1 (Hz); pha ban đầu φ = π/3 (rad).
b) tại t = 2(s), pha dao động: 2π*2 + π/3 = 13π/3 (rad); li độ: x = 10*cos(2π*2 + π/3) = 5 (cm).
c) v = -20π*sin(2π*t + π/3)
tại t = 2(s), thì vận tốc v = -20π*sin(2π*2 + π/3) = -10π√3 = -54,4 (cm/s)
gia tốc a = - ω^2 * x = -(2π)^2 * 5 = - 40*5 = - 200 (cm/s^2)
d) vận tốc cực đại v max = ω*A = 2π*10 = 20π = 62,83 (cm/s)
gia tốc cực đại: a max = ω^2 * A = (2π)^2*10 = 40 . 10 = 400 (cm/s^2)

Câu 2: 
a) Biên độ A = 5 (cm); Chu kì T= 0,5(s); Tần số f = 1/T = 2 (Hz); tần số góc ω = 2π/T= 4π (rad/s).
b) cosφ = 5/5 >> φ = 0 (rad).
Phương trình dao động: x = 5*cos(4π) (cm)
c) vận tốc cực đại v max = ωA = 4π*5 = 20π (cm/s)
gia tốc cực đại a max = ω^2 * A = (4π)^2 * 5 = 160*5 = 800 (cm/s^2)

Câu 3: Hình vẽ, trục Ot, các số 3 và 4 có vẻ bị sai
 

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
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