Phương trình dao động của vật là
49/61
Một vật có khối lượng 400g dao động điều hòa có đồ thị động năng như hình vẽ. Tại thời điểm t = 0 vật đang chuyển động theo chiều dương, lấy π2 =10. Phương trình dao động của vật là
x = 5cos(2πt + \(\frac{{\rm{\pi }}}{3}\)) cm.
x =10cos(πt + \(\frac{{\rm{\pi }}}{6}\)) cm.
x = 5cos(2πt –π/3) cm.
x =10cos(πt – π/3) cm.
Đáp án đúng là C
Tại thời điểm \(t = 0\) thì \({W_d} = 0,015J\)
Ta có: \[\frac{{{W_d}}}{{{W_d}\max }} = \frac{{{W_d}}}{W} = \frac{{0,015}}{{0,02}} = \frac{3}{4} \Rightarrow {W_t} = \frac{1}{4}W \Leftrightarrow \frac{1}{2}k{x^2} = \frac{1}{4}.\frac{1}{2}k{A^2} \Leftrightarrow {x^2} = \frac{{{A^2}}}{4} \Leftrightarrow x = \pm \frac{A}{2}\]
Tại thời điểm \(t = 0\) vật chuyển động theo chiều dương nên \(\varphi = - \frac{\pi }{3}\)
Dựa vào đồ thị sau thời gian \(\Delta t = \frac{1}{6}s\)thì quay được 1 góc \(\Delta \varphi = \frac{\pi }{3}\)
ω=ΔφΔt=π316=2π
Mặc khác: \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} \Rightarrow k = m{\omega ^2} = 0,4.{(2\pi )^2} = 16N/m\)
\(W = 0,02 \Leftrightarrow \frac{1}{2}k{A^2} = 0,02 \Leftrightarrow \frac{1}{2}.16.{A^2} = 0,02 \Leftrightarrow A = 5cm\)