Một vật thực hiện đồng thời ba dao động

Câu hỏi :

Một vật thực hiện đồng thời ba dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số tương ứng là (1), (2), (3). Dao động (1) ngược pha và có năng lượng gấp đôi dao động (2). Dao động tổng hợp (13) có năng lượng là . Dao động tổng hợp (23) có năng lượng E và vuông pha với dao động (1). Dao động tổng hợp của vật có năng lượng gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 2,7E

B. 3,3E

C. 2,3E

D. 1,7E

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Từ giả thuyết bài toán, ta có:

\(\begin{array}{l}
{E_1} = 2{E_2} \Rightarrow {A_1} = \sqrt 2 {A_2}\\
{E_{13}} = 3{E_{23}} \Rightarrow {A_{13}} = \sqrt 3 {A_{23}}
\end{array}\)

Để đơn giản, ta chọn  → , chọn → .

Biểu diễn vecto các dao động. Từ giản đồ:

\(\begin{array}{l}
{A_2} = 1 \Rightarrow {A_1} = \sqrt 2 \,\,\,({A_{23}} = x \Rightarrow {A_{13}} = \sqrt 3 x)\\
\overrightarrow {{A_{23}}}  \bot \overrightarrow {{A_1}}  \Rightarrow {A^2} = A_1^2 + A_{23}^2 = {\left( {\sqrt 2 } \right)^2} + {\left( {1 + \frac{1}{{\sqrt 2 }}} \right)^2}\\
{E_{tonghop}} = {\left( {\frac{A}{{{A_{23}}}}} \right)^2}E = \frac{{{{\left( {\sqrt 2 } \right)}^2} + {{\left( {1 + \frac{1}{{\sqrt 2 }}} \right)}^2}}}{{{{\left( {\frac{{1 + \frac{1}{{\sqrt 2 }}}}{2}} \right)}^2}}}E \approx 1,69E
\end{array}\)

Copyright © 2021 HOCTAP247