Câu hỏi
Một vật dao động điều hoà với biên độ 5cm. Quãng đường lớn nhất vật đi được trong 5/3 (s) là 35cm. Tại thời điểm vật kết thúc quãng đường 35cm đó thì tốc độ của vật là
- A \(5\pi \sqrt 3 cm/s\)
- B \(10\pi \sqrt 3 cm/s\)
- C \(\frac{{5\sqrt 3 }}{2}\pi (cm/s)\)
- D \(7\pi \sqrt 3 cm/s\)
Phương pháp giải:
Phương pháp: Sử dụng vòng tròn lượng giác và hệ thức độc lập theo thời gian của x và v
Lời giải chi tiết:
Đáp án A
Cách giải:
Quãng đường vật đi được: S = 35cm = 4A + 2A + A
Trong khoảng thời gian: ∆t = T + T/2 + ∆t’ = 5/3 s
Biểu diễn trên đường tròn lượng giác ta có:
Khi vật đi từ vị trí có li độ 2,5 đến – 2,5 => góc quét được là α = π/6 + π/6 = π/3 thì vật đi được quãng đường A trong khoảng thời gian ∆t’ = (π/3).(T/2π) = T/6
=> ∆t = T + T/2 + T/6 = 5T/3 = 5/3 s => T = 1s => ω = 2π (rad/s)
Tại thời điểm kết thúc quãng đường 35cm, vật ở vị trí có li độ x = -2,5cm thì tốc độ của vật: \(v = \omega \sqrt {{A^2} - {x^2}} = 2\pi \sqrt {{5^2} - 2,{5^2}} = 5\pi \sqrt 3 cm/s\)