Một vật dao động điều hòa khi đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương ở thời điểm ban đ

Câu hỏi :

Một vật dao động điều hòa khi đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương ở thời điểm ban đầu. Khi vật có li độ 3cm thì vận tốc của vật bằng 8π cm/s và khi vật có li độ bằng 4cm thì vận tốc của vật bằng 6π cm/s. Phương trình dao động của vật có dạng:

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

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

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

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

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Theo bài ra ta có:

Tại thời điểm ban đầu vật đi qua VTCB theo chiều dương 

⇒ φ = −π/2 ⇒ φ = −π/2

+ Khi x = 3cm thì v = 8π cm/s, ta có:

\({A^2} = {3^2} + \frac{{{{\left( {8\pi } \right)}^2}}}{{{\omega ^2}}}\) (1)

+ Khi x = 4cm thì v = 6πcm/s, ta có:

\({A^2} = {4^2} + \frac{{{{\left( {6\pi } \right)}^2}}}{{{\omega ^2}}}\) (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được:

\(\left\{ \begin{array}{l} \omega = 2\pi \\ A = 5cm \end{array} \right.\)

Vậy phương trình dao động của vật có dạng:

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

Copyright © 2021 HOCTAP247