Một vật dao động điều hòa dọc theo một đường thẳng. Một điểm M nằm cố định trên đường thẳng đó, phía ngoài khoảng chuyển động của vật. Tại thời điểm t thì vật xa M nhất, sau đó một khoảng thời gian ngắn nhất là Δt vật gần M nhất. Độ lớn vận tốc của vật bằng nửa tốc độ cực đại vào thời điểm gần nhất là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Khoảng thời gian vật đi từ vị trí xa M nhất đến vị trí gần M nhất là Δt vậy Δt chính là 1 nửa chu kỳ dao động của vật.
+ Vị trí tại đó tốc độ bằng một nửa tốc độ cực đại của vật ở thời điểm gần nhất được xác định bởi biểu thức:
\(\begin{array}{l} \frac{{m{v^2}}}{2} + k\frac{{{x^2}}}{2} = \frac{{m{v^2}_{\max }}}{2} \to \frac{{m{v^2}_{\max }}}{8} + k\frac{{{x^2}}}{2} = \frac{{m{v^2}_{\max }}}{2}\\ \to k\frac{{{x^2}}}{2} = 3\frac{{m{v^2}_{\max }}}{2} = 3\frac{{k{A^2}}}{2} \to x = \frac{{ - A\sqrt 3 }}{2} \end{array}\)
+ Sử dụng vòng tròn lượng giác ta thấy góc mà vật quét được từ vị trí biên âm đến vị trí là góc 300 . Vậy thời gian đi của vật được xác định bởi biểu thức
\( T \to 2\pi \to \frac{\pi }{6} \to \frac{T}{{12}} = \frac{{2.\Delta t}}{{12}} = \frac{{\Delta t}}{6}\)
+ Vậy khoảng thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí gần M nhất đến vị trí tốc độ bằng một nửa tốc độ cực đại là \( t + \frac{{\Delta t}}{6}\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Đồng Đậu