Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 10 N/m và vật nhỏ có m= 100g

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 10 N/m và vật nhỏ có khối lượng m=100 g dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 8 cm. Tại thời điểm t = 0, vật đi qua vị trí có li độ -2 cm theo chiều dương. Phương  trình dao động của vật là

A. \(x=4\cos \left( 10t-\frac{2\pi }{3} \right)(cm).\) 

B. \(x=8\cos \left( 10t+\frac{\pi }{3} \right)(cm).\)

C. \(x=8\cos \left( 10t-\frac{\pi }{3} \right)(cm).\) 

D. \(x=4\cos \left( 10t+\frac{2\pi }{3} \right)(cm).\)

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

Tần số góc của con lắc là: \(\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{10}{0,1}}=10(\text{rad/s)}\)

Chiều dài quỹ đạo dao động của con lắc là: 

\(L=2A\Rightarrow A=\frac{L}{2}=\frac{8}{2}=4(\text{cm})\)
Li độ và vận tốc của vật ở thời điểm t = 0 là:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 4\cos \varphi  =  - 2}\\
{v =  - 40\sin \varphi  > 0}
\end{array} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{\cos \varphi  =  - \frac{1}{2}}\\
{\sin \varphi  < 0}
\end{array}} \right.} \right. \Rightarrow \varphi  =  - \frac{{2\pi }}{3}({\rm{rad}})\)

Phương trình dao động của vật là: \(x=4\cos \left( 10t-\frac{2\pi }{3} \right)(\text{cm})\)

Copyright © 2021 HOCTAP247