Câu hỏi
Một vật dao động điều hòa với tần số f = 3Hz. Tại thời điểm t = 1,5s vật có li độ x = 4cm đang chuyển động hướng về vị trí cân bằng với tốc độ \(24\pi \sqrt 3 cm/s\). Phương trình dao động của vật là:
- A \(x = 8.\cos \left( {6\pi t - \dfrac{{2\pi }}{3}} \right)cm\)
- B \(x = 8.\cos \left( {6\pi t - \dfrac{\pi }{3}} \right)cm\)
- C \(x = 4\sqrt 3 .\cos \left( {6\pi t + \dfrac{{2\pi }}{3}} \right)cm\)
- D \(x = 4\sqrt 3 .\cos \left( {6\pi t - \dfrac{\pi }{3}} \right)cm\)
Phương pháp giải:
Tần số góc: \(\omega = 2\pi f\)
Biên độ dao động: \(A = \sqrt {{x^2} + \dfrac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}} \)
Sử dụng VTLG xác định pha ban đầu
Lời giải chi tiết:
Tần số góc: \(\omega = 2\pi f = 2\pi .3 = 6\pi \,\,\left( {rad/s} \right)\)
Biên độ dao động:\(A = \sqrt {{4^2} + \dfrac{{{{\left( {24\pi \sqrt 3 } \right)}^2}}}{{{{\left( {6\pi } \right)}^2}}}} = 8cm\)
Góc quét được sau 1,5s là: \(\alpha = \omega .t = 6\pi .1,5 = 9\pi \,\,\left( {rad} \right)\)
Biểu diễn trên VTLG vị trí của vật tại thời điểm t = 1,5s và t = 0 như sau :
Từ VTLG ta xác định được pha ban đầu là :\(\varphi = - \left( {\dfrac{\pi }{6} + \dfrac{\pi }{2}} \right) = - \dfrac{{2\pi }}{3}rad\)
Phương trình dao động : \(x = 8.\cos \left( {6\pi t - \dfrac{{2\pi }}{3}} \right)cm\)
Chọn A.