Đề bài

Một vật dao động là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là \({x_1} = 20\cos \left( {\omega t - \pi } \right)\,\,\left( {cm} \right)\) và \({x_2} = {A_2}\cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{3}} \right)\,\,\left( {cm} \right)\). Thay đổi A2 để biên độ dao động tổng hợp có giá trị nhỏ nhất, khi đó lệch pha giữa dao động tổng hợp và dao động thành phần x1 là

  • A.
    \(\frac{{2\pi }}{3}\,\,\left( {rad} \right)\).
  • B.
    \(\frac{\pi }{6}\,\,\left( {rad} \right)\).
  • C.
    \(\frac{\pi }{3}\,\,\left( {rad} \right)\).
  • D.
    \(\frac{{5\pi }}{6}\,\,\left( {rad} \right)\).
Phương pháp giải

Sử dụng giản đồ vecto

Định lí hàm cos: \({a^2} = {b^2} + {c^2} - 2bc\cos A\)

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Ta có giản đồ vecto:

Từ giản đồ vecto, áp dụng định lí hàm cos, ta có:

\(\begin{array}{l}{A^2} = {A_1}^2 + {A_2}^2 + 2{A_1}{A_2}\cos \frac{{2\pi }}{3}\\ \Rightarrow {A^2} = {20^2} + {A_2}^2 - 20{A_2}\end{array}\)

Đặt \(x = {A_2}\), xét hàm số \(f\left( x \right) = {x^2} - 20x + {20^2}\), ta có:

\(f{'_{\left( x \right)}} = 2x - 20\)

Để \({A_{\min }} \Rightarrow {f_{\left( x \right)}}\min \Rightarrow f{'_{\left( x \right)}} = 0 \Rightarrow x = 10 \Rightarrow {A_2} = 10\,\,\left( {cm} \right)\)

Khi đó, \({A_{\min }} = 10\sqrt 3 \,\,\left( {cm} \right)\)

Ta có: \(\cos \varphi = \frac{{{A_1}^2 + {A^2} - {A_2}^2}}{{2A.{A_1}}} = \frac{{\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow \varphi = \frac{\pi }{6}\)

Đáp án : B

BÌNH LUẬN

Danh sách bình luận

Đang tải bình luận...
Tra từ điển Anh - Việt