Để tổng biên độ của các dao động thành phần (A1 + A2)

Câu hỏi :

Cho \({x_1} = {A_1}\cos \left( {\omega t + \frac{\pi }{3}} \right)\,cm\) và \({x_2} = {A_2}\cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{4}} \right)\,cm\) là hai phương trình của hai dao động điều hòa cùng phương. Biết phương trình dao động tổng hợp là \(x = 5\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\,cm\). Để tổng biên độ của các dao động thành phần (A1 + A2) cực đại thì φ có giá trị là  

A. \(\frac{\pi }{6}\)

B. \(\frac{\pi }{24}\)

C. \(\frac{5\pi }{12}\)

D. \(\frac{\pi }{12}\)

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Đáp án B

+ Với \(x = {x_1} + {x_2} \to {A^2} = A_1^2 + A_2^2 + 2{{\rm{A}}_1}{A_2}\cos \Delta \varphi \)

\( \to {\left( {{A_1} + {A_2}} \right)^2} = {A^2} - 2{A_1}{A_2}\left( {1 - \cos \Delta \varphi } \right)\).

→ Ta luôn có \({A_1}{A_2} \le {\left( {\frac{{{A_1} + {A_2}}}{2}} \right)^2}\) → Tích A1A2 nhỏ nhất khi A1 = A2 khi đó tổng A+ A2  là lớn nhất → Các vectơ hợp thành tam giác cân.

+ Từ hình vẽ ta có: \(60^\circ  + \varphi  = \frac{{180^\circ  - 75^\circ }}{2} \to \varphi  = \frac{\pi }{{24}}\)

Copyright © 2021 HOCTAP247