Dao động của một vật có khối lượng 200 g là dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương D₁ và D₂. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ D₁ và D₂ theo thời gian. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Biết rằng cơ năng của vật là 22,2 mJ. Biên độ dao động của D₂ có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Đáp án A

Từ đồ thị ta thấy: A₁ = 3(cm)

Cũng theo đồ thị thì ta thấy cứ một ô ngang

theo trục thời gian là 0,1 s.

Quan sát đồ thị ta thấy thời gian dao động từ D₂ 

đi từ vị trí cân bằng ra biên mất thời gian là 2 ô nên:

Δt=2.0,1=0,2=T4⇒T=0,8s⇒ω=2,5πrad/s.

Gọi Δt1  là thời gian kể từ lúc D₁ bắt đầu dao động đến

khi lần đầu tiên qua vị trí cân bằng:

⇒Δt1=0,1s=T8⇒x01=−A22; v01>0⇒φ1=−3π4rad.

Gọi Δt2  là thời gian kể từ lúc D₂ bắt đầu dao động đến

khi lần đầu tiên đến biên âm:

⇒Δt2=0,1s=T8⇒x01=−A22; v02>0⇒φ2=3π4rad⇒x1⊥x2⇒A2=A12+A22⇔3,552.10−2=0,032+A22⇒A2≈0,051 m=5,1 cm

.