Giải Câu 2.10 Bài 2. Mô tả dao động điều hòa (trang 6, 7) – SBT Vật lí 11 Kết nối tri thức. Hướng dẫn: Vận dụng kiến thức đã học về các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà.
Câu hỏi/Đề bài:
Một chất điểm dao động điều hoà với chu khí T = 2s. trong 3 s vật đi được quãng đường 60 cm. Khi t = 0 vật đi qua vị trí cân bằng và hướng về vị trí biên dương. Hãy viết phương trình dao động của vật.
Hướng dẫn:
Vận dụng kiến thức đã học về các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà. Phương trình dao động điều hoà có dạng: \(x = A\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\)
Chu kì: T là khoảng thời gian để vật thực hiện được một dao động.
Quãng đường trong một dao động \(S = 4A\)
Đồ thị dao động điều hoà.
Lời giải:
:
Ta có chu kì dao động : \(T = 2s = > \omega = \frac{{2\pi }}{T} = \pi \left( {rad/s} \right)\)
Ta có : \(\frac{t}{T} = \frac{3}{2} = 1,5 = > t = 1,5T = T + \frac{T}{2}\) \( = > S = 4A + 2A = 6A = 60cm\) \( = > A = 10\left( {cm} \right)\)
Khi t = 0 vật đi qua vị trí cân bằng \(x\)\(x = 0\) và \(v > 0\)
\({x_1} = {A_1}\cos {\varphi _1} \cos {\varphi _1} = 0 = > {\varphi _1} = – \frac{\pi }{2}\)
Vậy phương trình dao động của vật là : \(x = 10\cos \left( {\pi t – \frac{\pi }{2}} \right)\)