Câu hỏi
Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox với biên độ 10cm, chu kì 2s. Mốc thế năng ở VTCB. Tốc độ trung bình của chất điểm trong khoảng thời gian ngắn nhất khi chất điểm đi từ vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng đến vị trí có động năng bằng 1/3 thế năng là
- A 7,32 cm/s
- B 14,64 cm/s
- C 21,96 cm/s
- D 26,12 cm/s
Phương pháp giải:
Phương pháp: Áp dụng công thức tốc độ trung bình: \({v_{tb}} = \frac{S}{t}\)
Lời giải chi tiết:
Đáp án C
Cách giải:
Vị trí có : \({W_d} = 3{W_t} \to 4{{\rm{W}}_t} = {\rm{W}} \to {x_1} = \pm {A \over 2}\)
Vị trí có :\({W_d} = {1 \over 3}{W_t} \to {4 \over 3}{{\rm{W}}_t} = {\rm{W}} \to {x_2} = \pm {{A\sqrt 3 } \over 2}\)
Khoảng thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí có Wđ = 3Wt đến vị trí có Wđ = 1/3Wt là: $\frac{T}{{12}}$ và quãng đường đi được của chất điểm: $S = \frac{{A\sqrt 3 }}{2} - \frac{A}{2}$
Tốc độ trung bình cần tìm : \({v_{tb}} = \frac{S}{t} = \frac{{\frac{{A\sqrt 3 }}{2} - \frac{A}{2}}}{{\frac{T}{{12}}}} = \frac{{\left( {A\sqrt 3 - A} \right)6}}{T} = \frac{{\left( {10\sqrt 3 - 10} \right)6}}{2} = 21,96cm/s\)
=> Chọn C