Hai chất điểm P, Q cùng xuất phát từ gốc và bắt đầu dao động điều hòa cùng theo trục Ox với cùng biên độ

Câu hỏi :

Hai chất điểm P, Q cùng xuất phát từ gốc và bắt đầu dao động điều hòa cùng theo trục Ox với cùng biên độ nhưng chu kì lần lượt là 3 s và 6 s. Tỉ số độ lớn vận tốc của P và Q khi chúng gặp nhau là bao nhiêu?

A. 2:1

B. 1:2

C. 1:3

D. 3:1

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

Trong dao động điều hòa của vật, li độ và vận tốc luôn vuông pha nhau, với hai đại lượng vuông pha ta luôn có:

\({\left( {\frac{x}{A}} \right)^2} + {\left( {\frac{v}{{\omega A}}} \right)^2} = 1 \Rightarrow \left| v \right| = \omega \sqrt {{A^2} - {x^2}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} \left| {{v_1}} \right| = {\omega _1}\sqrt {A_1^2 - x_1^2} \\ \left| {{v_2}} \right| = {\omega _2}\sqrt {A_2^2 - x_2^2} \end{array} \right.\)

Lập tỉ số:

\(\frac{{\left| {{v_1}} \right|}}{{\left| {{v_2}} \right|}} = \frac{{{\omega _1}\sqrt {A_1^2 - x_1^2} }}{{{\omega _1}\sqrt {A_1^2 - x_1^2} }}\)

Với   \(\,\,{A_1} = {A_2};\,\,\,{x_1} = {x_2}\)

\( \Rightarrow \,\frac{{\left| {{v_1}} \right|}}{{\left| {{v_2}} \right|}} = \frac{{{\omega _1}}}{{{\omega _1}}} = \frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = \frac{6}{3} = 2:1\)

Copyright © 2021 HOCTAP247