Một chất điểm dao động điều hoà với biên độ 4 cm, tần số 1 Hz. Tại thời điểm ban đầu, vật ở vị trí biên âm

Lời giải Bài 2 trang 21 Vật Lí 11 sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 11.

1 2,868 16/05/2023


Giải Vật lí 11 Bài 2: Phương trình dao động điều hoà  

Bài 2 trang 21 Vật Lí 11: Một chất điểm dao động điều hoà với biên độ 4 cm, tần số 1 Hz. Tại thời điểm ban đầu, vật ở vị trí biên âm. Hãy xác định vận tốc và gia tốc của vật tại thời điểm t = 1 s.

Lời giải:

Tần số f = 1 Hz ω=2πf=2π(rad/s)ω=2πf=2π(rad/s)

Cách 1: Tại thời điểm ban đầu vật ở vị trí biên âm nên φ0=π(rad)φ0=π(rad)

Phương trình li độ: x=Acos(ωt+φ0)=4cos(2πt+π)(cm)x=Acos(ωt+φ0)=4cos(2πt+π)(cm)

Phương trình vận tốc: 

v=ωAcos(ωt+φ0+π2)=8πcos(2πt+3π2)(cm/s)v=ωAcos(ωt+φ0+π2)=8πcos(2πt+3π2)(cm/s)

Phương trình gia tốc: a=ω2xa=ω2x

Tại thời điểm t = 1 s có:

Li độ: x=4cos(2π.1+π)=4(cm)x=4cos(2π.1+π)=4(cm)

Vận tốc: v=8πcos(2πt+3π2)=0(cm/s)v=8πcos(2πt+3π2)=0(cm/s)

Gia tốc: a=(2π)2.(4)=16π2(cm/s2)a=(2π)2.(4)=16π2(cm/s2)

Cách 2: Ta có chu kì T = 1 s nên sau khoảng thời gian t = 1 s thì vật lặp lại trạng thái dao động như cũ. Nên tại thời điểm t = 1 s có:

Li độ: x = - A = - 4 cm (vì vật đang ở biên âm)

Vận tốc: v = 0 (vì vật ở biên có vận tốc bằng 0)

Gia tốc: a=ω2A=16π2(cm/s2)a=ω2A=16π2(cm/s2) (vì ở biên âm gia tốc có giá trị cực đại và nhận giá trị dương)

1 2,868 16/05/2023


Xem thêm các chương trình khác: