Cho một vật dao động điều hoà thực hiện 20 dao động trong 10 giây, khi vật qua vị trí cân bằng, tốc độ của vật là

5/11

Cho một vật dao động điều hoà thực hiện 20 dao động trong 10 giây, khi vật qua vị trí cân bằng, tốc độ của vật là 16πcm/s.Chọn gốc thời gian là lúc vật ở vị trí có li độ 2 cm và đang chuyển động về vị trí cân bằng. Trong quá trình dao động, thế năng bằng ba lần động năng lần thứ hai kể từ khi bắt đầu chuyển động tại thời điểm nào?

t=124 s

t=18 s

t=524 s

t=724 s

Giải thích

Đáp án đúng là C

Chu kì dao động: T=Δtn=1020=0,5 s.

Tần số góc: ω=2πT=2π0,5=4πrad/s.

Biên độ dao động của vật: A=vmaxω=16π4π=4 cm.

Vị trí vật có thế năng bằng ba lần động năng, suy ra: W=43Wt⇒x=±32A.

Thời điểm thế năng bằng ba lần động năng lần thứ hai kể từ khi bắt đầu chuyển động ứng với vật chuyển động từ vị trí A2 đến biên âm và quay lại vị trí −32A là: t=T12+T4+T12=5T12=524 s.