-
CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ
-
CHƯƠng II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
-
CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
-
Bài 12 : Đại cương về dòng điện xoay chiều
-
Bài 13 : Các mạch điện xoay chiều
-
Bài 14: Mạch R,L,C mắc nối tiếp
-
Bài 15: Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất
-
Bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp
-
Bài 17-18: Máy phát điện xoay chiều .Động cơ không đồng bộ ba pha
-
Bài tập cuối chương III - Dòng điện xoay chiều
-
-
CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
-
CHƯƠNG V: SÓNG ÁNH SÁNG
-
CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
-
CHƯƠNG VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
-
CHƯƠNG VIII: TỪ VI MÔ ĐÉN VĨ MÔ
Bài 2.15 trang 8 SBT Vật Lí 12
Giải bài 2.15 trang 8 sách bài tập vật lí 12. Một vật có khối lượng 10 g dao động điều hoà với biên độ 24 cm và chu kì 4,0 s. Tại thời điểm t = 0, vật ở vị trí biên x = -A.
Đề bài
Một vật có khối lượng \(10g\) dao động điều hòa với biên độ \(24cm\) và chu kì \(4,0s\). Tại thời điểm \(t = 0\), vật ở vị trí biên \(x = - A\).
a) Viết phương trình dao động của vật.
b) Tính li độ, gia tốc và lực kéo về tại thời điểm \(t = 0,5s\).
c) Xác định thời điểm đầu tiên vật qua vị trí có li độ \(x = - 12cm\) và tốc độ của vật tại thời điểm đó.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a) Sử dụng các bước viết phương trình dao động điều hòa: tìm \(\omega \), tìm \(A\), tìm pha ban đầu \(\varphi \)
b) Thay t vào biểu thức li độ, gia tốc, lực kéo về
c) Sử dụng vòng tròn lượng giác tính thời gian
Sử dụng công thức tính tốc độ \(v = \omega \sqrt {{A^2} - {x^2}} \)
Lời giải chi tiết
a) Viết phương trình dao động của vật
+ Tần số góc: \(\omega = \dfrac{{2\pi }}{T} = \dfrac{{2\pi }}{4} = \dfrac{\pi }{2}(rad/s)\)
+ Biên độ: \(A = 24cm\)
+ Tìm \(\varphi \): \(t = 0:{x_0} = A\cos \varphi = - A \Leftrightarrow \cos \varphi = - 1 \Leftrightarrow \varphi = \pi (rad)\)
Vậy phương trình dao động: \(x = 24\cos (\dfrac{\pi }{2}t + \pi )(cm)\)
b) Phương trình gia tốc: \(a = - A{\omega ^2}\cos (\omega t + \varphi ) = - 12.{(\dfrac{\pi }{2})^2}\cos (\dfrac{\pi }{2}t + \pi )(cm/{s^2})\)
Tại thời điểm \(t = 0,5s\):
Li độ: \(x = 24\cos (\dfrac{\pi }{2}t + \pi ) = 24\cos (\dfrac{\pi }{2}.0,5 + \pi ) = - 12\sqrt 2 (cm)\)
Gia tốc: \(a = - 12.{(\dfrac{\pi }{2})^2}\cos (\dfrac{\pi }{2}t + \pi )\)
\( = - 12.{(\dfrac{\pi }{2})^2}\cos (\dfrac{\pi }{2}.0,5 + \pi )\)
\( = 41,9(cm/{s^2})\)
Lực kéo về: \(F = m|a| = 0,01.0,419\)
\( = 4,{19.10^{ - 3}}(N)\)
c) Thời điểm đầu tiên vật đi qua li độ \(x = - 12cm\) là
Vị trí xuất phát: \(x = - A\)
Vị trí đích: \(x = - 12cm = - \dfrac{A}{2}cm\)
Vẽ vòng tròn lượng giác:
Từ hình vẽ: \(\cos (\omega t) = \dfrac{1}{2}\)
\( \Rightarrow \omega t = \dfrac{\pi }{3} \Leftrightarrow \dfrac{\pi }{2}t = \dfrac{\pi }{3} \Leftrightarrow t = \dfrac{2}{3}s\)
Tốc độ tại thời điểm đó: \(v = \omega \sqrt {{A^2} - {x^2}}\)
\( = \dfrac{\pi }{2}\sqrt {{{24}^2} - {{( - 12)}^2}} = 32,6(cm/s)\)
Loigiaihay.com
Bình luận
Chia sẻ
- Bài 2.16 trang 8 SBT Vật Lí 12
- Bài 2.17 trang 8 SBT Vật Lí 12
- Bài 2.18 trang 8 SBT Vật Lí 12
- Bài 2.14 trang 8 SBT Vật Lí 12
- Bài 2.13 trang 7 SBT Vật Lí 12
>> Xem thêm
Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay
Group Ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
