ĐGTD ĐH Bách khoa - Vấn đề thuộc lĩnh vực vật lí - Viết phương trình dao động điều hòa

Một chất điểm dao động điều hòa có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của li độ như hình vẽ. Phương trình dao động của vật là:

6/13

Một chất điểm dao động điều hòa có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của li độ như hình vẽ. Phương trình dao động của vật là:

\[x = 10\cos \left( {\frac{{11\pi }}{6}t + \frac{{2\pi }}{3}} \right)cm\]

\[x = 10\cos \left( {\frac{{11\pi }}{6}t - \frac{{2\pi }}{3}} \right)cm\]

\[x = 10\cos \left( {2\pi t + \frac{\pi }{3}} \right)cm\]

\[x = 10\cos \left( {\frac{{5\pi }}{6}t - \frac{\pi }{3}} \right)cm\]

Giải thích

Trả lời:

Từ đồ thị, ta có: A = 10cm

Thời gian vật đi từ t = 0 (x= -A/2) đến t = 1s (x = 0) tương đương các vị trí

(-A/2 => -A =>A => 0) là:

\[\Delta t = 1s = \frac{T}{6} + \frac{{3T}}{4} = \frac{{11T}}{{12}}\]

\[ \to T = \frac{{12}}{{11}}s \to \omega = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{11\pi }}{6}rad/s\]

Tại t = 0: \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = A\cos \varphi = - 5}\\{v = - A\omega \sin \varphi < 0}\end{array}} \right. \to \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\cos \varphi = \frac{{ - 2}}{{10}} = \frac{{ - 1}}{2}}\\{\sin \varphi >0}\end{array}} \right.\]>

\[ \Rightarrow \varphi = \frac{{2\pi }}{3}\]

\[ \Rightarrow x = 10\cos \left( {\frac{{11\pi }}{6}t + \frac{{2\pi }}{3}} \right)cm\]

Đáp án cần chọn là: A