Ba con lắc lò xo có cùng độ cứng k, dao động điêu hòa cùng phương

Câu hỏi :

Ba con lắc lò xo có cùng độ cứng k, dao động điêu hòa cùng phương, cùng tần số. Tại cùng một thời điểm t nào đó li độ của các vật luôn thỏa mãn hệ thức x3 = x1 + x2. Biết cơ năng của x1, x2 và x3 lần lượt là W, 2W và 3W. Gốc tọa độ tại vị trí cân bằng. Tại thời điếm t, tỉ số |x2/x1|=9/8 thì tỉ số tốc độ |v2/v1| bằng:

A. 9/16.    

B. 16/9. 

C. 4/9.

D. 9/4.

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Nhận thấy:  

 \(\begin{array}{l}
{W_3} = {W_1} + {W_2}\\
 \Leftrightarrow \frac{1}{2}kA_3^2 = \frac{1}{2}kA_1^2 + \frac{1}{2}kA_2^2 \Leftrightarrow A_3^2 = A_1^2 + A_2^2\\
 \Rightarrow {x_1} \bot {x_2} \Rightarrow \frac{{x_1^1}}{{A_1^2}} + \frac{{x_2^2}}{{A_2^2}} = 1 \Leftrightarrow \frac{{2{x_1}{v_1}}}{{A_1^2}} + \frac{{2{x_2}{v_2}}}{{A_2^2}} = 0\\
 \Rightarrow \frac{{\left| {{v_1}} \right|}}{{A_1^2}} = \frac{{\left| {{v_2}} \right|}}{{A_2^2}}\left| {\frac{{{x_2}}}{{{x_1}}}} \right|\\
 \Rightarrow \frac{{\left| {{v_1}} \right|}}{{A_1^2}} = \frac{{\left| {{v_2}} \right|}}{{A_2^2}}\frac{9}{8}\\
 \Rightarrow \left| {\frac{{{v_2}}}{{{v_1}}}} \right| = \frac{8}{9}\frac{{A_2^2}}{{A_1^2}} = \frac{8}{9}\frac{{\frac{1}{2}kA_2^2}}{{\frac{1}{2}kA_1^2}} = \frac{8}{9}\frac{{{W_2}}}{{{W_1}}} = \frac{8}{9}.2 = \frac{{16}}{9}
\end{array}\)

Copyright © 2021 HOCTAP247