Bài tập Xác định các đại lượng dựa vào công thức lớp 11 (có lời giải)

Một vật dao động điều hòa có vận tốc cực đại v_max = 20 cm/s và gia tốc cực đại a_max = 80 cm/s^2

13/30

Một vật dao động điều hòa có vận tốc cực đại \({v_{\max }} = 20{\rm{ cm/s}}\) và gia tốc cực đại \({a_{\max }} = 80{\rm{ cm/}}{{\rm{s}}^2}\).

a

Tần số góc của dao động là \(4{\rm{ rad/s}}\).

ĐúngSai
b

Biên độ dao động của vật là \(5{\rm{ cm}}\).

ĐúngSai
c

Khi vật có vận tốc \(v = 12{\rm{ cm/s}}\) thì độ lớn gia tốc là \(64{\rm{ cm/}}{{\rm{s}}^2}\).

ĐúngSai
d

Chu kỳ dao động của vật là \(0,5{\rm{ s}}\).

ĐúngSai
Giải thích

a) Đúng. Tần số góc \(\omega = \frac{{{a_{\max }}}}{{{v_{\max }}}} = \frac{{80}}{{20}} = 4{\rm{ rad/s}}\).

b) Đúng. Biên độ \(A = \frac{{{v_{\max }}}}{\omega } = \frac{{20}}{4} = 5{\rm{ cm}}\).

c) Đúng. Áp dụng hệ thức độc lập \({\left( {\frac{v}{{{v_{\max }}}}} \right)^2} + {\left( {\frac{a}{{{a_{\max }}}}} \right)^2} = 1\)

\( \Rightarrow {\left( {\frac{{12}}{{20}}} \right)^2} + {\left( {\frac{a}{{80}}} \right)^2} = 1\)

\( \Rightarrow 0,36 + {\left( {\frac{a}{{80}}} \right)^2} = 1 \Rightarrow {\left( {\frac{a}{{80}}} \right)^2} = 0,64 \Rightarrow |a| = 0,8 \cdot 80 = 64{\rm{ cm/}}{{\rm{s}}^2}\).

d) Sai. Chu kỳ \(T = \frac{{2\pi }}{\omega } = \frac{{2\pi }}{4} = 0,5\pi {\rm{ s}}\) (xấp xỉ \(1,57{\rm{ s}}\)).