Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Viết phương trình dao động?

1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
32
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để viết phương trình dao động cho bài toán này, ta cần xác định các yếu tố sau:

### a) Viết phương trình dao động

1. **Thông tin đã cho**:
- Khối lượng của vật: \( m = 250 \, \text{g} = 0.25 \, \text{kg} \)
- Độ cứng của lò xo: \( k = 100 \, \text{N/m} \)
- Gia tốc trọng trường: \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \)

2. **Tính tần số góc**:
\[
\omega = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{100}{0.25}} = \sqrt{400} = 20 \, \text{rad/s}
\]

3. **Xác định phương trình dao động**:
Giả sử vật dao động điều hoà với biên độ \( A \) và thời điểm ban đầu là \( t = 0 \), phương trình dao động có thể viết dưới dạng:
\[
x(t) = A \cos(\omega t + \phi)
\]
với \( \phi \) là pha ban đầu. Nếu vật bắt đầu từ vị trí cân bằng, ta có \( \phi = 0 \):
\[
x(t) = A \cos(20t)
\]

### b) Tính thời gian từ lúc vật đến thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ nhất

Vị trí lò xo không biến dạng là \( x = 0 \). Ta có:
\[
x(t) = A \cos(20t) = 0
\]
Điều này xảy ra khi:
\[
\cos(20t) = 0 \quad \Rightarrow \quad 20t = \frac{\pi}{2} + k\pi \quad (k \in \mathbb{Z})
\]
Thời điểm đầu tiên là \( k = 0 \):
\[
20t = \frac{\pi}{2} \quad \Rightarrow \quad t = \frac{\pi}{40} \approx 0.0785 \, \text{s}
\]

### c) Thực tế trong quá trình dao động vật luôn chịu tác dụng của lực cân bằng lớn bằng \( \frac{1}{50} \)

Giả sử lực tác dụng là \( F_{ext} = \frac{1}{50} \, \text{N} \). Khi có lực tác dụng bên ngoài, phương trình dao động sẽ bị thay đổi. Ta cần giải phương trình chuyển động:
\[
m \frac{d^2x}{dt^2} + kx = F_{ext}
\]
Điều này có thể giải bằng phương pháp động lực học hoặc phương pháp biến đổi Laplace.

Tóm lại:
1. Phương trình dao động: \( x(t) = A \cos(20t) \)
2. Thời gian đến lần thứ nhất qua vị trí lò xo không biến dạng khoảng \( 0.0785 \, \text{s} \).

Nếu cần thêm chi tiết trong phần c, hãy cho tôi biết!
1
0
Hưng
22/11/2024 10:42:00
+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
×