Câu hỏi
Một chất điểm dao động điều hoà có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thời gian t như hình vẽ. Tại thời điểm t = 0,2s, chất điểm có li độ 2cm. Ở thời điểm t = 0,9s, gia tốc của chất điểm có giá trị bằng
- A 14,5 cm/ s2.
- B 0,57m/ s2.
- C 5,70 m/ s2.
- D 1,45 m/ s2.
Phương pháp giải:
Sử dụng phương trình li độ và gia tốc của dao động điều hoà, kết hợp kĩ năng đọc đồ thị.
Lời giải chi tiết:
+ Phương trình của li độ và gia tốc:
\(\left\{ \matrix{
x = Ac{\rm{os}}\left( {\omega t + \varphi } \right) \hfill \cr
a = - {\omega ^2}Ac{\rm{os}}\left( {\omega t + \varphi } \right) \hfill \cr} \right.\)
+ Từ đồ thị ta thấy: T/2 = 8ô, 1ô = 0,1s T = 1,6s \( \Rightarrow \omega = {{5\pi } \over 4}rad/s\)
+ Tại t = 0,3s có x = 0 \(\Leftrightarrow A\cos \left( {{{5\pi } \over 4}t + \varphi } \right) = 0 \Rightarrow \varphi = {\pi \over 8}rad\)
+ Tại t = 0,2s có x = 2cm \(\Leftrightarrow A\cos \left( {{{5\pi } \over 4}.0,2 + {\pi \over 8}} \right) = 2 \Rightarrow A = 5,226cm\)
=> Phương trình của gia tốc: \(a = - {\left( {{{5\pi } \over 4}} \right)^2}.5,226.c{\rm{os}}\left( {{{5\pi } \over 4}t + {\pi \over 8}} \right)\)
+ Tại t = 0,9s \( \Rightarrow a = - {\left( {{{5\pi } \over 4}} \right)^2}.5,226.c{\rm{os}}\left( {{{5\pi } \over 4}.0,9 + {\pi \over 8}} \right) = 0,57m/{s^2}\)
Chọn B