Xét một vật bắt đầu dao động điều hoà từ vị trí cân bằng theo chiều âm của trục toạ độ. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Hãy vẽ phác đồ thị thể hiện sự phụ thuộc vào thời gian của động năng và thế năng trong hai chu kì dao động trên cùng một hệ trục toạ độ. Chỉ ra trên đồ thị những thời điểm mà động năng và thế năng có độ lớn bằng nhau.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Giải thích: Đáp án D
Phương pháp: Sử dụng đường tròn lượng giác, công thức thế năng kết hợp kĩ năng đọc đồ thị
Cách giải:
Biểu diễn trên đường tròn lượng giác ta có:
Chọn đáp án B
Vận tốc có độ lớn cực đại là 0 , 4 m / s nên A ω = 0 , 4 m / s = 40 c m / s
Lúc vật đang ở vị trí x = 2 c m theo chiều dương thì tại đó động năng bằng ba lần thế năng nên:
W d = 3 W t ⇒ 4 W t = W ⇒ 4. k x 2 2 = k A 2 2
⇒ A = 2 x = 4 c m
Gốc thời gian tại lúc này nên φ 0 = − π 3 (rad/s) và ω = v max A = 40 4 = 10 r a d / s
Vậy phương trình dao động của vật là: x = 4 cos 10 t − π 3 c m
Đáp án B
Vận tốc có độ lớn cực đại là 0 , 4 m / s nên A ω = 0 , 4 m / s = 40 c m / s
Lúc vật đang ở vị trí x = 2 c m theo chiều dương thì tại đó động năng bằng ba lần thế năng nên:
Gốc thời gian tại lúc này nên φ 0 = - π 3 r a d / s và ω = v m a x A = 40 4 = 10 r a d / s
Vậy phương trình dao động của vật là:
Phương trình dao động của vật là: \(x=Acos\left(\omega t-\dfrac{\pi}{2}\right)\)
Thế năng của dao động là: \(W_t=\dfrac{1}{2}m\omega^2A^2cos^2\left(\omega t-\dfrac{\pi}{2}\right)\)
Động năng của dao động là: \(W_d=\dfrac{1}{2}m\omega^2A^2sin^2\left(\omega t-\dfrac{\pi}{2}\right)\)
Đường màu xanh lá cây là thế năng, đường màu xanh nước biển là động năng
Trên đồ thị những thời điểm mà hai đồ thị cắt nhau thì động năng và thế năng có độ lớn bằng nhau