Một vật tham gia đồng thời 2 dao động điều hoà cùng phương có phương trình

Câu hỏi :

Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương có phương trình lần lượt là \({{x}_{1}}=5\cos \left( 5\pi t+{{\varphi }_{1}} \right)(cm);\text{  }{{x}_{2}}=5\cos \left( 5\pi t+{{\varphi }_{2}} \right)(cm)\)với \(0\le {{\varphi }_{1}}-{{\varphi }_{2}}\le \pi .\) Biết phương trình dao động  tổng hợp \(x=5\cos (5\pi t+\pi \text{/6})(cm).\) Giá trị của φ2 là 

A. 0

B. \(-\frac{\pi }{6}.\)   

C. \(\frac{\pi }{6}.\) 

D. \(\frac{\pi }{2}.\)

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Nhận xét: \({{\varphi }_{1}}>{{\varphi }_{2}}\)

Biên độ dao động tổng hợp là: 

\({{A}^{2}}=A_{1}^{2}+A_{2}^{2}+2{{A}_{1}}{{A}_{2}}\cos \left( {{\varphi }_{1}}-{{\varphi }_{2}} \right)\Rightarrow {{5}^{2}}={{5}^{2}}+{{5}^{2}}+2.5.5.\cos \left( {{\varphi }_{1}}-{{\varphi }_{2}} \right)\)

\(\Rightarrow \cos \left( {{\varphi }_{1}}-{{\varphi }_{2}} \right)=-\frac{1}{2}\Rightarrow {{\varphi }_{1}}-{{\varphi }_{2}}=\frac{2\pi }{3}\)

Ta có giản đồ vecto: 

Từ giản đồ vecto, ta thấy pha ban đầu:  

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{\varphi _1} = \frac{\pi }{2}(rad)}\\
{{\varphi _2} =  - \frac{\pi }{6}(rad)}
\end{array}} \right.\)

Copyright © 2021 HOCTAP247