Một chất điểm dao động điều hoà với biên độ 4 cm, tần số 1 Hz

Trang trước Trang sau

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 $\Rightarrow ω = 2 π f = 2 π (r a d / s)$

Cách 1: Tại thời điểm ban đầu vật ở vị trí biên âm nên $φ_{0} = π (r a d)$

Phương trình li độ: $x = A \cos (ω t + φ_{0}) = 4 \cos (2 π t + π) (c m)$

Phương trình vận tốc: $v = ω A \cos (ω t + φ_{0} + \frac{π}{2}) = 8 π \cos (2 π t + \frac{3 π}{2}) (c m / s)$

Phương trình gia tốc: $a = - ω^{2} x$

Tại thời điểm t = 1 s có:

Li độ: $x = 4 \cos (2 π .1 + π) = - 4 (c m)$

Vận tốc: $v = 8 π \cos (2 π t + \frac{3 π}{2}) = 0 (c m / s)$

Gia tốc: $a = - {(2 π)}^{2} . (- 4) = 16 π^{2} (c m / s^{2})$

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: $a = ω^{2} A = 16 π^{2} (c m / s^{2})$ (vì ở biên âm gia tốc có giá trị cực đại và nhận giá trị dương)

Lời giải Vật Lí 11 Bài 2: Phương trình dao động điều hoà hay khác:

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 11 Chân trời sáng tạo khác