Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ độ cứng 10 N/m và vật nhỏ có khối lượng 100 g dao động điều hòa trên q

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 10 N/m và vật nhỏ có khối lượng 100 g dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 8 cm. Tại thời điểm t = 0, vật đi qua vị trí có li độ -2 cm theo chiều dương. Phương  trình dao động của vật là 

A. \(x=4\cos \left( 10t-\frac{2\pi }{3} \right)(cm).\) 

B. \(x=8\cos \left( 10t+\frac{\pi }{3} \right)(cm).\)

C. \(x=8\cos \left( 10t-\frac{\pi }{3} \right)(cm).\)  

D. \(x=4\cos \left( 10t+\frac{2\pi }{3} \right)(cm).\)

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

Tần số góc của con lắc là: \(\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{10}{0,1}}=10(\text{rad/s)}\)

Chiều dài quỹ đạo dao động của con lắc là: 

\(L=2A\Rightarrow A=\frac{L}{2}=\frac{8}{2}=4(\text{cm})\)

Li độ và vận tốc của vật ở thời điểm t = 0 là:

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} x=4\cos \varphi =-2 \\ v=-40\sin \varphi >0 \\ \end{array}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}} \cos \varphi =-\frac{1}{2} \\ \sin \varphi <0 \\ \end{array} \right. \right.\Rightarrow \varphi =-\frac{2\pi }{3}(\text{rad})\)

Phương trình dao động của vật là: \(x=4\cos \left( 10t-\frac{2\pi }{3} \right)(\text{cm})\)

Chọn A. 

Copyright © 2021 HOCTAP247