Hình dưới đây là đồ thị động năng theo thời gian của một vật khối lượng 0,4 kg dao động điều hoà. Đồ thị động năng theo thời gian Tại thời điểm ban đầu vật đang chuyển động theo chiều dươn
3/3
Hình dưới đây là đồ thị động năng theo thời gian của một vật khối lượng 0,4 kg dao động điều hoà.
Đồ thị động năng theo thời gian
Tại thời điểm ban đầu vật đang chuyển động theo chiều dương. Lấy π2 = 10. Viết phương trình dao động của vật.
Giải thích
- Từ đồ thị ta có
- Tại thời điểm ban đầu t = 0 ⇒Wđ= 0,015 J.
Þ Thế năng Wt=W - Wđ= 0,02 – 0,015 = 0,005 J⇒Wt=W4 ⇒x0=±A2
- Tại thời điểm: t1=16 s ⇒Wđ= 0 ⇒x1=±A
- Dựa vào đồ thị ta suy ra x0=A2 ⇒x1=A
- Khoảng thời gian từ x0 đến x1 là Δt=16 =T6 ⇔ T=1 s ⇔ω = 2πT=2π rad/s.
- Biên độ dao động:
Wđmax=12mω2A2=0,02 ⇒ A=2Wđmaxmω2=2.0,020,42π2=0,05 m = 5 cm.
- Tại thời điểm t = 0 x0=Acosφ = A2v = −Asinφ>0 ⇒ cosφ = 12sinφ<0 ⇒φ = −π3
- Phương trình dao động cuả vật là x = 5cos2πt − π3cm.