Hai chất điểm M, N dđ điều hòa trên các quỹ đạo song song, gần nhau dọc theo trục Ox

Câu hỏi :

Hai chất điểm M, N dao động điều hòa trên các quỹ đạo song song, gần nhau dọc theo trục Ox, có li độ lần lượt là \({{x}_{1}}\) và \({{x}_{2}}\). Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của \({{x}_{1}}\) và \({{x}_{2}}\) theo thời gian t. Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm xét theo phương Ox là:

A. 4,5 mm.

B. 5,5 mm.

C. 2,5 mm.

D. 3,5 mm.

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Từ đồ thị ta thấy:

Chu kì \(T=12\) đơn vị thời gian.

\({{x}_{1}}\) trễ pha hơn \({{x}_{2}}\) là: \(\frac{1}{12}.2\pi =\frac{\pi }{6}\).

Khoảng cách giữa \({{x}_{1}}\) và \({{x}_{2}}\) theo phương Ox là: \(x={{x}_{1}}-{{x}_{2}}=A\cos \left( \omega t+\varphi  \right)\).

\(\Rightarrow \)Khoảng cách này lớn nhất bằng \({{X}_{\max }}=A=\sqrt{A_{1}^{2}+A_{2}^{2}-2{{A}_{1}}{{A}_{2}}.\cos \Delta \varphi }\).

Tại \(t=5\) đơn vị thời gian thì cả hai vật đều có li độ là \(-3cm\).

Ban đầu \({{x}_{2}}\) cực đại, nên pha ban đầu của \({{x}_{2}}\) là: \({{\varphi }_{02}}=0\).

\({{x}_{2}}={{A}_{2}}\cos \left( \frac{2\pi }{12}.5+0 \right)=-3\Rightarrow {{A}_{2}}=2\sqrt{3}cm\).

Từ vị trí ban đầu của \({{x}_{1}}\) xác định được pha ban đầu của là: \({{\varphi }_{01}}=-\frac{1}{12}.2\pi =-\frac{\pi }{6}\).

\({{x}_{1}}={{A}_{1}}\cos \left( \frac{2\pi }{12}.5-\frac{\pi }{6} \right)=-3\Rightarrow {{A}_{1}}=6cm\).

Khoảng cách giữa \({{x}_{1}}\) và \({{x}_{2}}\) lớn nhất bằng:

\({{X}_{\max }}=A=\sqrt{A_{1}^{2}+A_{2}^{2}-2{{A}_{1}}{{A}_{2}}.\cos \Delta \varphi }=\sqrt{{{6}^{2}}+{{\left( 2\sqrt{3} \right)}^{2}}-2.6.2\sqrt{3}.\cos \frac{\pi }{6}}=3,464cm\).

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự Lớp 12

Lớp 12 - Năm cuối ở cấp tiểu học, năm học quan trọng nhất trong đời học sinh trải qua bao năm học tập, bao nhiêu kì vọng của người thân xung quanh ta. Những nỗi lo về thi đại học và định hướng tương lai thật là nặng. Hãy tin vào bản thân là mình sẽ làm được rồi tương lai mới chờ đợi các em!

Nguồn : ADMIN :))

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK