Một vật dao động điều hòa với phương trình \(x=10\cos \left( \pi t+\varphi \right)cm\). Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp vật cách vị trí cân bằng một khoảng \(a\) bằng với khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp vật cách vị trí cân bằng một khoảng \(b\) \(\left( b<a<b\sqrt{3} \right)\). Trong một chu kỳ khoảng thời gian mà tốc độ của vật không vượt quá \(\frac{\pi \left( b\sqrt{3}-a \right)}{3}cm/s\) bằng \(\frac{2}{3}s\). Tỉ số giữa a và b gần với giá trị nào nhất sau đây?
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Ta có VTLG:
.png)
Từ hình vẽ ta có:
\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} a=A.\sin \frac{\varphi }{2} \\ b=A.\cos \frac{A}{2} \\ \end{array} \right.\Rightarrow {{a}^{2}}+{{b}^{2}}={{A}^{2}}=100\left( c{{m}^{2}} \right)\left( 1 \right)\)
+ Lại có hình vẽ:
Góc quét được sau \(\frac{2}{3}s\) là: \(\Delta \varphi =2\alpha =\omega .\Delta t=\pi .\frac{2}{3}\Rightarrow \alpha =\frac{\pi }{3}\)
Có: \({{v}_{0}}=\omega A.\sin \frac{\alpha }{2}\Leftrightarrow \frac{\pi }{3}.\left( b\sqrt{3}-3 \right)=\pi .10.\sin \frac{\pi }{6}\)
\(\Leftrightarrow b\sqrt{3}-a=15cm\left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:
\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{a}^{2}}+{{b}^{2}}=100 \\ b\sqrt{3}-a=15cm \\ \end{array} \right.\)
\( \Leftrightarrow\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} a=1,978 \\ b=9,802 \\ \end{array} \right.\Rightarrow \frac{a}{b}=0,2\)
Câu hỏi liên quan
-
Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình \({{x}_{1}}={{A}_{1}}\cos \left( \omega t+\frac{\pi }{6} \right)cm\) và \({{x}_{2}}={{A}_{2}}\cos \left( \omega t+\frac{\pi }{2} \right)cm\). Độ lệch pha của hai dao động là
-
Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ khối lượng 200gam, lò xo có độ cứng \(20N/m\), hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,1. Ban đầu vật được giữ ở vị trí lò xo dãn 9cm. Độ nén cực đại của lò xo là:
-
Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn có sợi dây dài l đang dao động điều hoà. Chu kì dao động của con lắc là:
-
Chuyển động của một vật là tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có phương trình là: \({{x}_{1}}=4\cos \left( 10t+\frac{\pi }{4} \right)cm;{{x}_{2}}=3\cos \left( 10t-\frac{3\pi }{4} \right)cm\). Gia tốc cực đại là
-
Một hệ dao động chịu tác dụng của ngoại lực tuần hoàn \({{F}_{n}}={{F}_{0}}\cos 10\pi t\) thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Tần số dao động riêng của hệ phải là:
-
Một vật nhỏ dao động điều hòa trên trục \(Ox\) theo phương trình: \(x=A\cos \left( \omega t+\varphi \right)\). Gia tốc của vật có biểu thức là:
-
Trong dao động cưỡng bức, khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì
-
Một vật dao động điều hoà với biên độ A tần số góc ω, gia tốc cực đại là
-
Một vật dao động điều hòa theo phương trình \(x=A\cos \left( \omega t+\varphi \right)\) với \(A>0;\omega >0\). Đại lượng A được gọi là:
-
Hai vật A và B có cùng khối lượng 0,5kg và có kích thước nhỏ được nối với nhau bởi sợi dây mảnh nhẹ dài 15cm, hai vật được treo vào lò xo có độ cứng \(k=100N/m\) tại nơi có gia tốc trọng trường \(g=10m/{{s}^{2}}\). Lấy \({{\pi }^{2}}=10\). Khi hệ vật và lò xo đang ở vị trí cân bằng người ta đốt sợi dây nối hai vật và vật B sẽ rơi tự do còn vật A sẽ dao động điều hòa. Lần đầu tiên vật A lên đến vị trí cao nhất thì khoảng cách giữa hai vật bằng bao nhiêu? Biết rằng độ cao đủ lớn.
-
Vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số có phương trình: \({{x}_{1}}={{A}_{1}}\cos \left( \omega t+{{\varphi }_{1}} \right);{{x}_{2}}={{A}_{2}}\cos \left( \omega t+{{\varphi }_{2}} \right)\). Biên độ A của dao động tổng hợp của hai dao động trên được cho bởi công thức nào sau đây?
-
Một chất điểm dao động điều hoà với tần số bằng 4Hz và biên độ dao động 10cm. Vận tốc cực đại của chất điểm bằng
-
Một con lắc đơn gồm vật nặng có khối lượng m treo vào sợi dây có chiều dài l ở nơi có gia tốc trọng trường g. Khi vật dao động điều hoa có li độ góc là α thì lực kéo về
-
Một vật dao động điều hoà trên trục Ox. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của li độ có dạng như hình vẽ bên. Phương trình dao động của li độ là
.png)
-
Một con lắc lò xo treo vào một điểm cố định, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì 0,4s, biên độ 8cm. Trong một chu kì, thời gian mà lực đàn hồi ngược chiều lực kéo về là
-
Một con lắc lò xo, vật nặng có khối lượng \(m=250g\), lò xo có độ cứng \(k=100N/m\). Tần số góc dao động của con lắc là
-
Hai chất điểm dao động điều hòa, cùng phương cùng tần số với li độ lần lượt là \({{x}_{1}}\) và \({{x}_{2}}\). Li độ của hai chất điểm thỏa mãn điều kiện: \(4,5x_{1}^{2}+2x_{2}^{2}=18\left( c{{m}^{2}} \right)\). Tính biên độ dao động tổng hợp của hai dao động trên.
-
Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ khối lượng m treo vào sợi dây có chiều dài \(l=40cm\). Bỏ qua sức cản không khí. Đưa con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng góc \({{\alpha }_{0}}=0,15rad\) rồi thả nhẹ, quả cầu dao động điều hòa. Quãng đường cực đại mà quả cầu đi được trong khoảng thời gian \(\frac{2T}{3}\) là
-
Trong dao động tắt dần chậm đại lượng không đổi theo thời gian là
-
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có biên độ lần lượt là 8cm và 5cm. Biên độ dao động tổng hợp có thể nhận giá trị bằng:
