Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số

Câu hỏi :

Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số: x1=5cos(10πt-π3)(cm)vàx2=5sin(10πt+π2)(cm). Tính tốc độ trung bình của vật từ lúc bắt đầu chuyển động đến khi qua vị trí cân bằng lần đầu.

A. 2,47 m/s.

B. 1,47 m/s.

C. 0,47 m/s.

D. 0,87 m/s.

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Phương pháp: 

Sử dụng phương pháp đại số kết hợp máy tính cầm tay.

Công thức tính vận tốc trung bình: \({v_{tb}} = \frac{s}{t}\)

Cách giải: 

Ta có:  \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x_1} = 5\cos \left( {10\pi t - \frac{\pi }{3}} \right)({\rm{cm}})}\\{{x_2} = 5\sin \left( {10\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)({\rm{cm}})}\end{array}} \right.\)

Phương trình dao động tổng hợp: x=x1+x2=53 cos(10πt-π6)(cm)

Từ lúc vật bắt đầu chuyển động đến khi qua vị trí cân bằng lần đầu, ta có:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{t = \frac{T}{{12}} + \frac{T}{4} = \frac{1}{{15}}(s)}\\{S = A + \left( {A - \frac{{A\sqrt 3 }}{2}} \right) = 9,82(\;{\rm{cm}})}\end{array}} \right.\)

Tốc độ trung bình của vật: \({v_{tb}} = \frac{s}{t} = \frac{{9,82}}{{\frac{1}{{15}}}} = 1,473(s)\)

Chọn B. 

Copyright © 2021 HOCTAP247