Giải Câu 2.8 Bài 2. Mô tả dao động điều hòa (trang 6, 7) – SBT Vật lí 11 Kết nối tri thức.
Câu hỏi/Đề bài:
Đồ thị li độ theo thời gian của một chất điềm dao động điều hoà được mô tả như Hình 2.1
a) Xác định biên độ, chu kì và pha ban đầu của dao động.
b) Viết phương trình dao động.
c) Xác định li độ của vật ở các thời điểm 0,4 s ; 0,6 s và 0,8 s.
Hướng dẫn:
:
1. Vận dụng kiến thức đã học trong phần 1. Đồ thị dao động điều hoà.
2. Để tìm li độ tại thời điểm t ta thay t vào phương trình dao động hoặc quan sát đồ thị.
Lời giải:
:
a) Từ đồ thị ta có
Biên độ dao động của vật : \(A = x\max = 20(cm)\)
Từ vị trí thấp nhất đến vị trí cao nhất là \(\frac{T}{2} = 0,4 = > T = 0,8(s)\)
Tại thời điểm t = 0 , vật ở vị trí biên âm : \(x = – A = – 20(cm)\)
=> \(x = A\cos \varphi \) \( = > \cos \varphi = \frac{x}{A} = – 1 = > \varphi = \pi \)
b) Ta có chu kì dao động của vật : \(T = 0,8 = > \omega = \frac{{2\pi }}{{0,8}} = 2,5\pi (rad/s)\)
Vậy phương trình dao động : \(x = 20\cos \left( {2,5\pi t + \pi } \right)\)
c) Lúc t= 0,4 (s) vật đang ở vị trí biên dương : \(x = A = 20(cm)\)
Lúc t= 0,6 (s) vật đang ở VTCB : \(x = 0\)
Lúc t= 0,8 (s) vật đang ở vị trí biên âm : \(x = – A = – 20(cm)\)