Câu hỏi
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có vận tốc bằng không tại hai thời điểm liên tiếp t1 = 1,75 s và t2 = 2,5 s, tốc độ trung bình trong khoảng thời gian đó là 16 cm/s. Ở thời điểm t = 0, vận tốc v0 cm/s và li độ x0 cm của vật thỏa mãn hệ thức
- A \({x_0}{v_0} = - 12\pi \sqrt 3 \,c{m^2}/s\)
- B \({x_0}{v_0} = 12\pi \sqrt 3 \,c{m^2}/s\)
- C \({x_0}{v_0} = - 4\pi \sqrt 3 \,c{m^2}/s\)
- D \({x_0}{v_0} = 4\pi \sqrt 3 \,c{m^2}/s\)
Lời giải chi tiết:
Đáp án B
+ Vận tốc của vật bằng 0 tại hai biên \( \to 0,5T = 2,5 - 1,75 = 0,75\,\,s \to T = 1,5\,\,s.\)
\( \to \omega = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{4\pi }}{3}\,\,{{rad}/ s}\)
+ Tốc độ trung bình tương ứng:
\(\overline {{v_{tb}}} = \frac{{2{\rm{A}}}}{{0,5T}} = 16\,\,{cm / s} \to A = 6\,\,cm.\)
+ Thời điểm \({t_1} = 1,75\,\,s\), có hai vị trí có thể ứng với vị trí biên âm và biên dương.
+ Ta chọn \({t_1} = 1,75\,\,s\) ứng với biên dương \( \to {t_0} = 0\) ứng với góc lùi \(\Delta \varphi = \omega {t_1} = 420^\circ \).
\( \to \) Từ hình vẽ, ta có \({{\rm{x}}_0}{v_0} = 12\pi \sqrt 3 \,\,{{c{m^2}}/s}\) (kết quả này vẫn không đổi khi ta chọn \({t_1}\) khi vật ở biên âm).