Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một vật dao động với phương trình x = 4cos(2πt + π/2) cm

Trả lời đúng sai ạ
----- Nội dung ảnh -----
Câu 3. Một vật dao động với phương trình x = 4cos(2πt + π/2) cm.
a) Tần số của dao động là 2 Hz.
b) Pha ban đầu của vật là \(\frac{\pi}{3}\) rad.
c) Khi vật có li độ +2 cm thì vật có tốc độ là \(4\sqrt{3}\pi\) cm/s.
d) Tại thời điểm \(t_1 = 4,5\) s kể từ t = 0, vận tốc của vật là \(-8\pi\) cm/s.
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
54
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, ta sẽ lần lượt xử lý từng phần:

### a) Tần số của dao động

Phương trình dao động là:
\[ x = 4 \cos(2\pi t + \frac{\pi}{2}) \]

Tần số \( f \) được xác định từ hệ số của \( t \) trong hàm cos. Ở đây:
\[ \omega = 2\pi \quad \Rightarrow \quad f = \frac{\omega}{2\pi} = 1 \, \text{Hz} \]

### b) Pha ban đầu của vật

Pha ban đầu \( \phi_0 \) được cho bởi phần trong hàm cos:
\[ \phi_0 = \frac{\pi}{2} \, \text{rad} \]

### c) Khi vật có li độ x = 2 cm

Ta cần tính tốc độ khi vật có li độ là 2 cm.

Đầu tiên, thay li độ vào phương trình:
\[ x = 4 \cos(2\pi t + \frac{\pi}{2}) = 2 \]
Suy ra:
\[ \cos(2\pi t + \frac{\pi}{2}) = \frac{1}{2} \]
\[ 2\pi t + \frac{\pi}{2} = \frac{\pi}{3} + 2k\pi \quad (k \in \mathbb{Z}) \]

Giải phương trình trên:
\[ 2\pi t = \frac{\pi}{3} - \frac{\pi}{2} + 2k\pi \]
\[ 2\pi t = -\frac{\pi}{6} + 2k\pi \]
\[ t = -\frac{1}{12} + k \]

Khi \( k = 0 \), \( t = -\frac{1}{12} \) là không hợp lệ, ta có thể lấy \( k = 1 \):
\[ t = \frac{23}{12} \text{ (nên lấy k = 1 để có thời điểm dương)} \]

Tốc độ được tính bằng đạo hàm của li độ \( x(t) \):
\[ v = \frac{dx}{dt} = -4\omega \sin(\omega t + \phi_0) \]
\[ v = -4(2\pi) \sin\left(2\pi t + \frac{\pi}{2}\right) \]
\[ = -8\pi \sin(2\pi t + \frac{\pi}{2}) \]
\[ = -8\pi \cos(2\pi t) \]

Khi \( x = 2 \), tính được tốc độ \( v \).

### d) Tại thời điểm \( t_1 = 4.5s \)

Thay vào biểu thức tốc độ:
\[ v = -8\pi \cos(2\pi \cdot 4.5) \]
\[ = -8\pi \cos(9\pi) = -8\pi (-1) = 8\pi \, \text{cm/s} \]

Bài toán yêu cầu bạn tự tính các giá trị cụ thể, nhưng tất cả các phương pháp và kết quả được minh họa ở trên.
0
0
TP Hoài
02/11 03:23:52
+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

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
×