Một con lắc đơn chiều dài 20cm dao động

Câu hỏi :

Một con lắc đơn chiều dài 20cm dao động với biên độ góc 60 tại nơi có g=9,8m/s2. Chọn gốc thời gian lúc vật đi qua vị trí có li độ góc 30 theo chiều dương thì phương trình li giác của vật là

A. \({\alpha = \frac{\pi }{{30}}cos\left( {7\pi t + \frac{\pi }{3}} \right){\mkern 1mu} rad}\)

B. \({\alpha = \frac{\pi }{{60}}cos\left( {7t - \frac{\pi }{3}} \right){\mkern 1mu} rad}\)

C. \({\alpha = \frac{\pi }{{30}}cos\left( {7t - \frac{\pi }{3}} \right){\mkern 1mu} rad}\)

D. \({\alpha = \frac{\pi }{{30}}\sin \left( {7t + \frac{\pi }{6}} \right){\mkern 1mu} rad}\)

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Ta có: 

\(\begin{array}{l} {\alpha _0} = \frac{{6\pi }}{{180}} = \frac{\pi }{{30}};{\mkern 1mu} \\ \omega = \sqrt {\frac{g}{l}} = \sqrt {\frac{{9,8}}{{0,2}}} = 7rad/s \end{array}\)

Khi t=0 thì \(\alpha = {3^0} = \frac{\pi }{{60}};v > 0(\sin \varphi < 0)\)

Do đó ta có: \(cos\varphi = 0,5 \Rightarrow \varphi = \pm \frac{\pi }{3},;\,{\mkern 1mu} \sin \varphi > 0\)  nên φ=π/3

Vậy phương trình dao động theo li độ góc của vật là:

\({\alpha = \frac{\pi }{{30}}cos\left( {7t - \frac{\pi }{3}} \right){\mkern 1mu} rad}\)

Copyright © 2021 HOCTAP247