Vật tham gia đồng thời vào 2 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số

Câu hỏi :

Vật tham gia đồng thời vào 2 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số \({x_1} = {A_1}cos\omega t;{x_2} = {A_2}cos(\omega t - \frac{\pi }{2})\). Với vmax là vận tốc cực đại của vật. Khi hai dao động thành phần x1=x2=x0  thì x0 bằng:

A. \(\left| {{x_0}} \right| = \frac{{{v_{{\rm{max}}}}.{A_1}.{A_2}}}{\omega }\)

B. \(\left| {{x_0}} \right| = \frac{{\omega .{A_1}.{A_2}}}{{{v_{{\rm{max}}}}}}\)   

C. \(\left| {{x_0}} \right| = \frac{{{v_{{\rm{max}}}}}}{{\omega .{A_1}.{A_2}}}\) 

D. \(\left| {{x_0}} \right| = \frac{\omega }{{{v_{{\rm{max}}}}.{A_1}.{A_2}}}\)

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Biên độ của dao động tổng hợp:

\({A^2} = A_1^2 + A_2^2\)

Hai dao dộng vuông pha nên:

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{\frac{{x_1^2}}{{A_1^2}} + \frac{{x_2^2}}{{A_2^2}} = 1 \Rightarrow \frac{{x_0^2}}{{A_1^2}} + \frac{{x_0^2}}{{A_2^2}} = 1}\\
{ \Rightarrow \frac{1}{{x_0^2}} = \frac{1}{{A_1^2}} + \frac{1}{{A_2^2}} = \frac{{A_1^2 + A_2^2}}{{A_1^2.A_2^2}} = \frac{{{A^2}}}{{A_1^2.A_2^2}} \Rightarrow {x_0} = \frac{{{A_1}{A_2}}}{A}}
\end{array}\)

Gọi \({v_{{\rm{max}}}}\) là vận tốc cực đại của vật trong quá trình dao động:

\({v_{{\rm{max}}}} = A\omega  \Rightarrow A = \frac{{{v_{{\rm{max}}}}}}{\omega } \Rightarrow {x_0} = \frac{{{A_1}{A_2}\omega }}{{{v_{{\rm{max}}}}}}\)

Copyright © 2021 HOCTAP247