Một vật dao động điều hòa với tần số góc \(\omega =5\,\) rad/s. Lúc t = 0, vật đi qua vị trí có li độ là \(x=-2\,cm\) và có vận tốc 10 cm/s hướng về phía vị trí biên gần nhất. Phươ...

Câu hỏi :

Một vật dao động điều hòa với tần số góc \(\omega =5\,\) rad/s. Lúc t = 0, vật đi qua vị trí có li độ là \(x=-2\,cm\) và có vận tốc 10 cm/s hướng về phía vị trí biên gần nhất. Phương trình dao động của vật là

A. \(x=\sqrt{2}\cos \left( 5t+\frac{5\pi }{4} \right)\,\left( cm \right)\)  

B. \(x=2\sqrt{2}\cos \left( 5t+\frac{3\pi }{4} \right)\,\left( cm \right)\)

C. \(x=2\cos \left( 5t-\frac{\pi }{4} \right)\left( cm \right)\)  

D. \(x=2\sqrt{2}\cos \left( 5t+\frac{\pi }{4} \right)\,\left( cm \right)\)

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Vật đi qua vị trí có li độ là \(x=-2\)cm và đang hướng về phía vị trí biên gần nhất nên: \(v=-10\,cm/s\)

Biên độ dao động của vật: \({{A}^{2}}={{x}^{2}}+\frac{{{v}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}={{\left( -2 \right)}^{2}}+\frac{{{\left( -10 \right)}^{2}}}{{{5}^{2}}}=8\Rightarrow A=2\sqrt{2}\,cm\)

Tại thời điểm ban đầu: \(t = 0 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = 2\sqrt 2 \cos \varphi = - 2\\ v < 0 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} \cos \varphi = - \frac{{\sqrt 2 }}{2}\\ \sin \varphi > 0 \end{array} \right. \Rightarrow \varphi = \frac{{3\pi }}{4}\)

Phương trình dao động của vật là: \(x=2\sqrt{2}\cos \left( 5t+\frac{3\pi }{4} \right)\,\left( cm \right)\).

Copyright © 2021 HOCTAP247