Một vật dao động điều hòa thực hiện 10 dao động trong 5 s, khi vật qua vị trí cân bằng nó có tốc độ

124/150

Một vật dao động điều hòa thực hiện 10 dao động trong 5 s, khi vật qua vị trí cân bằng nó có tốc độ 20πcm/s chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí li độ 2,53 cm đang chuyển động về vị trí cân bằng, vật có động năng bằng ba lần thế năng lần thứ hai kể từ khi bắt đầu chuyển động vào thời điểm

2,5 s

1,25 s

0, 125 s

0, 25 s

Giải thích

Một vật dao động điều hòa thực hiện 10 dao động trong 5 s, khi vật qua vị trí cân bằng nó có tốc độ (ảnh 1)

Chu kì dao động: T=510=0,5s⇒ω=2πT=2π0,5=4πrad/s

Mà vmax=Aω⇒A=vmaxω=20π4π=5 cm

Theo bài ta có: Wd=3Wt mà Wd+Wt=W⇒4Wt=W

⇒4kx12=k A2⇒4x12=A2⇒x1=±2,5 cm

Tại thời điểm ban đầu vật đi qua vị trí li độ 2,53 cm đang chuyển động về vị trí cân bằng từ đó dựa vào đường tròn ta thấy vật có động năng bằng ba lần thế năng lần thứ hai khi nó quay được góc φ

Dựa vào đường tròn φ=π2 mà φ=π2=ω⋅Δt=4π.Δt

⇒Δt=φ4π=π2.4π=0,125 s