Cho đồ thị li độ x theo thời gian của một vật dao động điều hòa như hình vẽ. Phương trình vận tốc theo thời gian của vật là

Câu hỏi :

Cho đồ thị li độ x theo thời gian của một vật dao động điều hòa như hình vẽ. Phương trình vận tốc theo thời gian của vật là

A. \(v = 60\cos \left( {10t + \frac{{2\pi }}{3}} \right)\)

B. \(v = 60\pi \cos \left( {10\pi t - \frac{\pi }{3}} \right)\)

C. \(v = 60\pi \cos \left( {10\pi t - \frac{\pi }{6}} \right)\)

D. \(v = 60\pi \cos \left( {10\pi t + \frac{\pi }{6}} \right)\)

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

+ Từ đồ thị ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
A = 6\left( {cm} \right)\\
T = 0,2\left( s \right) \Rightarrow \omega  = \frac{{2\pi }}{T} = 10\pi \left( {rad/s} \right)
\end{array} \right. \Rightarrow {v_{\max }} = \omega A = 60\pi {\rm{ }}cm/s\) 

+ Lúc t = 0 ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
{x_0} =  - 3\\
{v_0} > 0
\end{array} \right. \Rightarrow  - 3 = 6\cos \varphi  \Rightarrow \varphi  =  \pm \frac{{2\pi }}{3}\) 

→ \(\varphi  =  - \frac{\pi }{6}\)

\( \Rightarrow x = 6\cos \left( {10\pi t - \frac{{2\pi }}{3}} \right)\) (cm)

+ Vì vận tốc v sớm pha hơn li độ x góc \(\frac{\pi }{2}\) nên ta có:

\(v = 60\pi \cos \left( {10\pi t - \frac{{2\pi }}{3} + \frac{\pi }{2}} \right) = 60\pi \cos \left( {10\pi t - \frac{\pi }{6}} \right)\) (cm/s) → Chọn C.

Copyright © 2021 HOCTAP247