Một vật thực hiện đồng thời hai dao động thành phần cùng phương

Câu hỏi :

Một vật thực hiện đồng thời hai dao động thành phần cùng phương có phương trình \({{x}_{1}}=6cos\left( 20t-\frac{\pi }{6} \right)cm\) và \({{x}_{2}}={{A}_{2}}cos\left( 20t+\frac{\pi }{2} \right)cm\). Biết dao động tổng hợp có vận tốc cực đại \({{v}_{\max }}=1,2\sqrt{3}m/s\). Tìm biên độ \({{A}_{2}}\)

A. \(12cm\)

B. \(-6cm\)

C. \(6cm\)

D. \(20cm\)

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Ta có:

\({{v}_{\max }}=\omega A\) \(\Rightarrow A=\frac{{{v}_{\max }}}{\omega }=\frac{1,2\sqrt{3}}{20}=0,06\sqrt{3}m=6\sqrt{3}cm\)

\({{A}^{2}}=A_{1}^{2}+A_{2}^{2}+2{{A}_{1}}{{A}_{2}}\cos \Delta \varphi \)

\(\Leftrightarrow {{\left( 6\sqrt{3} \right)}^{2}}={{6}^{2}}+A_{2}^{2}+2.6.{{A}_{2}}.\cos \left( -\frac{\pi }{6}-\frac{\pi }{2} \right)\)

Lại có biên độ của dao động tổng hợp được xác định bởi công thức:

\({{A}^{2}}=A_{1}^{2}+A_{2}^{2}+2{{A}_{1}}{{A}_{2}}\cos \Delta \varphi \)

\(\Leftrightarrow {{\left( 6\sqrt{3} \right)}^{2}}={{6}^{2}}+A_{2}^{2}+2.6.{{A}_{2}}.\cos \left( -\frac{\pi }{6}-\frac{\pi }{2} \right)\)

\(\Leftrightarrow 108=36+A_{2}^{2}-2{{A}_{2}}\Leftrightarrow A_{2}^{2}-6{{A}_{2}}-72=0\)

\(\Rightarrow {{A}_{2}}=6cm\)

Copyright © 2021 HOCTAP247