Một chất điểm có khối lượng m = 300 g thực hiện đồng thời hai dao
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=t2−t1=16⇒ω=ΔφΔt=2αΔt=π316=2π(rad/s)
Lại có arcos4A=300⇒4A=cos300=32⇒A=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)2.0,082≈0,0379(J)=37,9(mJ)
Chọn C