Một vật dao động có đồ thị li độ – thời gian được mô tả trong Hình 2.2

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

Luyện tập trang 15 Vật Lí 11: Một vật dao động có đồ thị li độ – thời gian được mô tả trong Hình 2.2. Hãy xác định:

a) Biên độ dao động, chu kì, tần số, tần số góc của dao động.

b) Li độ của vật dao động tại các thời điểm t₁; t₂; t₃ ứng với các điểm A, B, C trên đường đồ thị li độ – thời gian.

c) Độ dịch chuyển so với vị trí ban đầu tại thời điểm t₁; t₂; t₃  trên đường đồ thị.

Lời giải:

a) Biên độ dao động A = 0,2 cm

Chu kì dao động T = 0,4 s

Tần số dao động $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{0,4}=2,5Hz$

Tần số góc $\omega =2\pi f=5\pi \left(rad/s\right)$

b) Li độ của vật dao động tại thời điểm t₁ ứng với điểm A là x_A = - 0,1 cm

Li độ của vật dao động tại thời điểm t₂ ứng với điểm B là x_B = - 0,2 cm

Li độ của vật dao động tại thời điểm t₃ ứng với điểm C là x_C = 0.

c) Tại thời điểm ban đầu vật chuyển động từ VTCB theo chiều dương nên ${\phi }_0=-\frac{\pi }{2}$

Đồ thị độ dịch chuyển của vật dịch xuống một đoạn $A\cos {\phi }_0=0,2.\cos \left(-\frac{\pi }{2}\right)=0$, tức là đồ thị độ dịch chuyển – thời gian và đồ thị li độ - thời gian trùng nhau.

Độ dịch chuyển của vật dao động tại thời điểm t₁ ứng với điểm A là d_A = - 0,1 cm

Độ dịch chuyển của vật dao động tại thời điểm t₂ ứng với điểm B là d_B = - 0,2 cm

Độ dịch chuyển của vật dao động tại thời điểm t₃ ứng với điểm C là d_C = 0.