Một chất điểm có khối lượng m = 300 g thực hiện đồng thời hai dao

Câu hỏi :

Một chất điểm có khối lượng m = 300 g thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ, có li độ phụ thuộc thời gian như hình vẽ. Nếu t2t1=16s thì cơ năng của chất điểm gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 74,8 mJ

B. 36,1 mJ

C. 37,9 mJ

D. 72,1 mJ

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Phương pháp: 

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị 

Sử dụng vòng tròn lượng giác và công thức Δφ=ωΔt

Biên độ dao động tổng hợp: A=A12+A22+2A1A2cosΔφ

Cơ năng của con lắc: W=12mω2A2

Cách giải: 

Nhận xét: hai dao động có cùng biên độ A 

Từ đồ thị ta thấy trong khoảng thời gian từ t1 đến t2, dao động 1 dịch chuyển từ li độ 4 cm về vị trí cân bằng,  dao động 2 dịch chuyển từ li độ 4 cm, đến biên dương và về li độ 4 cm 

Ta có vòng tròn lượng giác:

Từ vòng tròn lượng giác ta thấy: α=300=π6(rad)

Khoảng thời gian từ t1 đến t2 là:

Δt=t2t1=16ω=ΔφΔt=2αΔt=π316=2π(rad/s)

Lại có arcos4A=3004A=cos300=32A=83(cm)

Độ lệch pha giữa hai dao động là: φ=2α=π3(rad)

Biên độ dao động tổng hợp là:

A0=A12+A22+2A1A2cosπ3=A3=8(cm)

Cơ năng của vật là: 

W=12mω2A02=12.0,3.(2π)2.0,0820,0379(J)=37,9(mJ)

Chọn C

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 - 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