Một vật dao động là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là \({{x}_{1}}=20\cos (\omega t-\pi )(\text{cm})\) và \({{x}_{2}}={{A}_{2}}\cos \left( \omega t-\frac{\pi }{3} \right)(\text{cm}).\) Thay đổi A2 để biên độ dao động tổng hợp có giá trị nhỏ nhất, khi đó lệch pha giữa dao động tổng hợp và dao động thành phần x1 là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có giản đồ vecto:
.jpg)
Từ giản đồ vecto, áp dụng định lí hàm cos, ta có:
\({{A}^{2}}=A_{1}^{2}+A_{2}^{2}+2{{A}_{1}}{{A}_{2}}\cos \frac{2\pi }{3}={{20}^{2}}+A_{2}^{2}-20{{A}_{2}}\)
Đặt \(x={{A}_{2}},\) xét hàm số \(f(x)={{x}^{2}}-20x+{{20}^{2}},\) ta có \(f_{(x)}^{\prime }=2x-20\)
Để \({{A}_{\text{min }\!\!~\!\!\text{ }}}\Rightarrow {{f}_{(x)}}\min \Rightarrow {{\text{f}}_{(x)}}=0\Rightarrow x=10\Rightarrow {{A}_{2}}=10(\text{cm})\)
Khi đó, \({{A}_{\min }}=10\sqrt{3}(\text{cm})\)
Ta có: \(\cos \varphi =\frac{A_{1}^{2}+{{A}^{2}}-A_{2}^{2}}{2A.{{A}_{1}}}=\frac{\sqrt{3}}{2}\Rightarrow \varphi =\frac{\pi }{6}\)
Chọn B.
Câu hỏi liên quan
-
Sóng cơ truyền theo một đường thẳng từ M đến N với bước sóng λ. Khoảng cách MN = d. Độ lệch pha ∆φ của dao động tại hai điểm M và N là
-
Dao động cơ tắt dần là dao động có
-
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ nhỏ có khối lượng 100 gam và lò xo nhẹ có độ cứng 40 N/m. Cho con lắc dao động lần lượt dưới tác dụng của ngoại lực: F1 = 2cos5t (N); F2 = 2cos20t (N); F3 = 2cos30t (N) và F4 = 2cos25t (N), trong đó t tính bằng s. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi con lắc chịu tác dụng của ngoại lực là
-
Cường độ dòng điện \(i=2\sqrt{2}\cos 100\pi t(A)\) có giá trị hiệu dụng là
-
Một điện trở 10 Ω có dòng điện xoay chiều chạy qua trong thời gian 30 phút thì nhiệt lượng tỏa ra là 900 kJ. Cường độ dòng điện cực đại chạy qua điện trở là
-
Đặt điện áp xoay chiều \(u=U\sqrt{2}\cos \omega t\) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện. Tại thời điểm t1, giá trị tức thời của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là 2A và điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch bằng 0. Tại thời điểm t2, giá trị tức thời của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là 1A và điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là \(2\sqrt{3}\)V. Dung kháng của tụ điện là
-
Một con lắc lò xo có vật nhỏ khối lượng m dao động điều hoà theo phương ngang với phương trình x = Acos(ωt+φ). Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là
-
Một sóng cơ học lan truyền với tốc độ v, chu kì T, tần số f thì có bước sóng là
-
Đặt điện áp \(u=100\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{3} \right)(V)\) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp thì dòng điện qua mạch có biểu thức \(i=2\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{6} \right)(A).\) Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện là
-
Độ to của âm gắn liền với
-
Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox với phương trình u = 5cos(8πt - 0,04πx) (cm) (x tính bằng cm, t tính bằng s). Li độ của phần tử sóng tại vị trí cách nguồn 25 cm, ở thời điểm t = 3s là
-
Một sóng cơ hình sin truyền trên sợi dây rất dài có tần số 10 Hz, theo phương ngang. Ở một thời điểm, hình dạng một phần của sợi dây có dạng như hình bên. Biết hai vị trí cân bằng A, C cách nhau một 20 cm, phần tử B đang có xu hướng đi xuống. Sóng truyền theo chiều từ
.jpg)
-
Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc ω vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Cảm kháng của cuộn cảm này là
-
Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch như hình bên. Biết tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đồ thị hình bên mô tả số chỉ của vôn kế V1 và vôn kế V2 tương ứng là UV1 và UV2 phụ thuộc vào điện dung C. Biết U3 = 2U2. Tỉ số \(\frac{{{U}_{2}}}{{{U}_{4}}}\) là
.jpg)
-
Hiện tượng đoản mạch của nguồn điện xảy ra khi
-
Điện trường xoáy là điện trường
-
Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định với khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là 6 cm. Trên dây các phần tử sóng dao động với tần số 5 Hz và biên độ lớn nhất là 3 cm. Gọi N là vị trí của một nút sóng, C và D là hai phần tử trên dây ở hai bên của N và có vị trí cân bằng cách N lần lượt là 10,5 cm và 7,0 cm. Tại thời điểm t1 (s), phần tử C có li độ 1,5 cm và đang hướng về vị trí cân bằng. Vào thời điểm \({{t}_{2}}={{t}_{1}}+\frac{85}{40}(s),\) phần tử D có li độ là
-
Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm một điện trở R và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp thì cảm kháng của cuộn cảm là \({{Z}_{L}}=R\sqrt{3}.\) Hệ số công suất của đoạn mạch là
-
Một học sinh dùng bộ thí nghiệm con lắc đơn để làm thí nghiệm đo độ lớn gia tốc trọng trường g tại phòng thí nghiệm Vật lí trường THPT Kim Liên. Học sinh chọn chiều dài con lắc là 55 cm, cho con lắc dao động với biên độ góc nhỏ hơn 100 và đếm được 10 dao động trong thời gian 14,925s. Bỏ qua lực cản của không khí. Giá trị của g gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
Mạch dao động LC gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(\frac{1}{\pi }mH\) và tụ điện có điện dung \(\frac{4}{\pi }nF.\) Tần số dao động riêng của mạch là
