Hình vẽ bên là đồ thị biễu diễn sự phụ thuộc của li độ \(x\)

Câu hỏi :

Hình vẽ bên là đồ thị biễu diễn sự phụ thuộc của li độ \(x\) vào thời gian \(t\) của hai dao động điều hòa cùng phương. Dao động của vật là tổng hợp của hai dao động nói trên. Trong 0,20 s đầu tiên kể từ \(t=0\)s, tốc độ trung bình của vật bằng

A. \(40\sqrt{3}\) cm/s.   

B. 40 cm/s.

C. \(20\sqrt{3}\) cm/s. 

D. 20 cm/s.

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

+ Từ đồ thị, ta thấy rằng dao động thành phần ứng với đường liền nét có phương trình \({{x}_{1}}=4\cos \left( \frac{10\pi }{3}t+\frac{\pi }{3} \right)\)cm.

+ Thành phần dao động ứng với đường nét đứt. Tại \(t=\frac{T}{12}=0,05\) s đồ thị đi qua vị trí \(x=-A\) → tại \(t=0\), thành phần dao động này đi qua vị trí \(x=-\frac{\sqrt{3}}{2}A=-6\)cm → \(A=4\sqrt{3}\)cm.

→ \({{x}_{2}}=4\sqrt{3}\cos \left( \frac{10\pi }{3}t+\frac{5\pi }{6} \right)\)cm → \(x={{x}_{1}}+{{x}_{2}}=8\cos \left( \frac{10\pi }{3}t+\frac{2\pi }{3} \right)\)cm.

+ Tại \(t=0\), vật đi qua vị trí \(x=-4\) cm theo chiều âm. Sau khoảng thời gian \(\Delta t=0,2\) s ứng với góc quét \(\Delta \varphi =\omega \Delta t={{120}^{0}}\)vật đến vị trí \(x=-4\) cm theo chiều dương.

→ \({{v}_{tb}}=\frac{4+4}{0,2}=40\)cm/s.

Copyright © 2021 HOCTAP247