Môn Lý - Lớp 12
40 bài tập Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số - Phương pháp giản đồ Frenen mức độ vận dụng
Câu hỏi
Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động thành phần cùng phương, cùng tần số, có phương trình
\({x_1} = 4,8.cos(10\sqrt 2 t + \frac{\pi }{2})cm\) và \({x_2} = {A_2}.cos(10\sqrt 2 t - \pi )cm.\) Biết tốc độ của vật tại thời điểm động năng bằng 3 lần thế năng là . Biên độ A2 là
- A 6,4 cm
- B 3,2 cm.
- C 3,6 cm
- D 7,2 cm
Phương pháp giải:
sử dụng phương pháp tổng hợp dao động và phương trình độc lập với thời gian
Lời giải chi tiết:
Dao động tổng hợp : x = x1 + x2
Nhận thấy hai dao động đề bài cho là hai dao động vuông pha nên \(A = \sqrt {A_1^2 + A_2^2} \)
Biết khi \(v = 0,3\sqrt 6 m/s\) thì Wđ = 3Wt
\( \Leftrightarrow {1 \over 2}m.{v^2} = 3.{1 \over 2}.k.{x^2} \Leftrightarrow {{{v^2}} \over {3{x^2}}} = {k \over m} = {\omega ^2} \Leftrightarrow {x^2} = {{{v^2}} \over {3{\omega ^2}}} = {9.10^{ - 4}} \Leftrightarrow x = \pm {3.10^{ - 2}}m = \pm 3cm\)
Do Wđ = 3Wt nên Wt = ¼ W \(\Leftrightarrow {1 \over 2}k.{x^2} = {1 \over 4}.{1 \over 2}.k.{A^2} \Leftrightarrow x = \pm {A \over 2}\)
Vậy A = 6 cm mà \(A = \sqrt {A_1^2 + A_2^2} \) nên \({A_2} = \sqrt {{A^2} - A_1^2} = \sqrt {{6^2} - {{4,8}^2}} = 3,6cm\)