Hai vật dao động điều hòa dọc theo các trục song song nhau.

Câu hỏi :

Hai vật dao động điều  hòa dọc theo các trục song song nhau. Phương trình dao động của các vật lần lượt là \({x_1} = {A_1}\cos \left( {{\omega _1}t + {\varphi _1}\,} \right)\,\,(cm)\) và \({x_2} = {A_2}\cos \left( {{\omega _2}t + {\varphi _2}\,} \right)\,\,(cm)\). Biết \(2{x_1}^2 + 3{x_2}^2 = 50\,\left( {c{m^2}} \right)\). Tại thời điểm \({t_1}\), vật thứ nhất đi qua vị trí có li độ \({x_1} = 1cm\) với vận tốc \({v_1} = 15cm/s\). Khi đó vật thứ hai có tốc độ bằng

A. \(8cm/s\)

B. \(5cm/s\)

C. \(2,5cm/s\)

D. \(5\sqrt 3 cm/s\)

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Ta có: \(2x_1^2 + 3x_2^2 = 50\left( {c{m^2}} \right)\)  (1)

+ Khi \(\left\{ \begin{array}{l}{x_1} = 1cm\\{v_1} = 15cm/s\end{array} \right.\) thay vào (1) ta được: \({2.1^2} + 3.x_2^2 = 50\)

\( \Rightarrow \left| {{x_2}} \right| = 4cm\)

Đạo hàm 2 vế của (1) ta được:

\(4{x_1}{x_1}' + 6{x_2}{x_2}' = 0\)

\( \Leftrightarrow 4{x_1}{v_1} + 6{x_2}{v_2} = 0\)  (2)

Thay \(\left\{ \begin{array}{l}{x_1} = 1cm\\{v_1} = 15cm/s\end{array} \right.\) và \(\left| {{x_2}} \right| = 4cm\) vào (2) ta được \(\left| {{v_2}} \right| = 2,5cm/s\)

Copyright © 2021 HOCTAP247