Đồ thị li độ thời gian của hai vật dao động điều hoà A và B

Trang trước Trang sau

Bài 5 trang 19 Vật lí 11: Đồ thị li độ – thời gian của hai vật dao động điều hoà A và B có cùng tần số nhưng lệch pha nhau Hình 4.4.

a) Xác định li độ dao động của vật B khi vật A có li độ cực đại và ngược lại.

b) Hãy cho biết vật A hay vật B đạt tới li độ cực đại trước.

c) Xác định độ lệch pha giữa dao động của vật A so với dao động của vật B.

Lời giải:

a) Khi A có li độ cực đại thì B có li độ bằng 0.

Khi B có li độ cực đại thì A có li độ bằng 0.

b) Hai dao động này có cùng chu kì T = 60 ms, cùng biên độ A = 20 cm.

Từ đồ thị có thể thấy:

+ Tại t = 0 vật A ở VTCB và dịch chuyển về phía x > 0.

+ Tại t = 0 vật B ở vị trí biên âm và dịch chuyển về VTCB.

Như vây, để đạt li độ cực đại tiếp theo thì dao động A sẽ đạt tới li độ cực đại trước dao động B.

c) Tại thời điểm ban đầu dao động A xuất phát từ VTCB theo chiều dương nên:

$\{\begin{cases} x = 0 \\ v > 0 \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} 0 = A \cos φ_{1} \\ v = - ω A \sin φ_{1} > 0 \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} φ_{1} = \pm \frac{π}{2} \\ \sin φ_{1} < 0 \end{cases} \Rightarrow φ_{1} = - \frac{π}{2}$

Tại thời điểm ban đầu dao động B xuất phát từ biên âm theo chiều dương nên:

$\{\begin{cases} x = - A \\ v > 0 \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} - A = A \cos φ_{2} \\ - ω A \sin φ_{2} > 0 \end{cases} \Rightarrow φ_{2} = - π$

Độ lệch pha của hai dao động: $Δ φ = φ_{2} - φ_{1} = - π - (- \frac{π}{2}) = - \frac{π}{2}$ nên dao động B trễ pha hơn dao động A góc $\frac{π}{2}$ .

Lời giải bài tập Vật lí 11 Bài 4: Bài tập về dao động điều hoà hay khác:

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

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

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 11 Kết nối tri thức khác