Câu hỏi

Hai con lắc lò xo giống hệt nhau được treo vào hai điểm ở cùng độ cao, cách nhau 3cm. Kích thích cho hai con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với phương trình lần lượt là\(\;{x_1} = 3\cos \left( {\omega t} \right)cm\)và\(\;{x_2} = 6\cos \left( {\omega t + \dfrac{\pi }{3}} \right)cm\). Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa hai vật nhỏ của các con lắc bằng     


         

  • A 5,2 cm   
  • B 9 cm   
  • C 8,5 cm    
  • D 6 cm

Phương pháp giải:

Khoảng cách giữa hai vật nhỏ trong quá trình dao động là: \(d = \sqrt {{3^2} + {{\left( {{x_2} - {x_1}} \right)}^2}} \)

Khoảng cách này lớn nhất là \({d_{\max }} \Leftrightarrow {\left( {{x_2} - {x_1}} \right)_{\max }}\)

Lời giải chi tiết:

Khoảng cách giữa hai vật nhỏ trong quá trình dao động là:

\(d = \sqrt {{3^2} + {{\left( {{x_2} - {x_1}} \right)}^2}} \)

Ta có: \({x_2} - {x_1} = 6\cos \left( {\omega t + \frac{\pi }{3}} \right) - 3\cos \left( {\omega t} \right)\)

\( \Leftrightarrow {x_2} - {x_1} = 3\sqrt 3 .\cos \left( {\omega t + \frac{\pi }{2}} \right)cm\)

Suy ra: \(\;{\left( {{x_2} - {x_1}} \right)_{\max }} = 3\sqrt 3 cm \Leftrightarrow \cos \left( {\omega t + \dfrac{\pi }{2}} \right) = 1\)

Vậy khoảng cách lớn nhất giữa hai vật nhỏ là:

\(d = \sqrt {{3^2} + {{\left( {3\sqrt 3 } \right)}^2}}  = 6cm\)

Chọn D.


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay