👉Tham gia Kênh Telegram theo dõi kèo kiếm COIN => Bấm vào đây
(Sangkiengiaovien.com) CHUYÊN ĐỀ – DAO ĐỘNG CƠ
CHỦ ĐỀ: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
♦ CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Xác định các đại lượng thường
gặp trong dao động điều hòa.
Ví dụ 8: Một vật nhỏ có khối lượng m = 50 g, dao động điều hòa
với phương trình $x = 20c{\rm{os}}\left( {10\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)$ (cm). Xác định độ lớn
và chiều của các vectơ vận tốc, gia tốc và lực kéo về tại thời điểm t = 0,75T.
Lấy ${\pi ^2} = 10$.
Hướng dẫn giải:
Lúc $t = 0,75T = 0,75.\frac{{2\pi }}{\omega } = 0,75.\frac{{2\pi }}{{10\pi }} = 0,15\left( s \right)$
thì:
Vận
tốc của vật là: $v = x' = - \omega A\sin \left( {\omega t + \varphi } \right) = - 10\pi .20.\sin \left( {10\pi .0,15 + \frac{\pi }{2}} \right) = - 120\pi .\sin 2\pi = 0$(cm/s).
Gia
tốc của vật là:
\[{\rm{a}} = v' = - {\omega ^2}Ac{\rm{os}}\left( {\omega t + \varphi } \right) = - 100{\pi ^2}.20.c{\rm{os}}2\pi = - 20000\left( {{\rm{cm/}}{{\rm{s}}^2}} \right) = - 200\left( {{\rm{m/}}{{\rm{s}}^2}} \right)\]
Lực
kéo về:
$F = ma = 0,05.\left( { - 200} \right) = - 10\left( N \right)$
a
và F âm nên gia tốc và lực kéo về ngược hướng với chiều dương của trục tọa độ.
Ví dụ 9: Một vật dao động điều hòa theo phương ngang với biên
độ $\sqrt 2 $ cm và chu kì là 0,2 s.
Tính độ lớn gia tốc của vật khi nó có vận tốc $10\sqrt {10} $ cm/s. Lấy ${\pi ^2} = 10$.
Hướng dẫn giải:
Ta có:
$\omega = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2\pi }}{{0,2}} = 10\pi \left( {{\rm{rad/s}}} \right)$
Ta chứng minh công thức:
$\frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} + \frac{{{a^2}}}{{{\omega ^4}}} = {A^2}$
Giả sử vật dao động điều hòa theo phương trình
\[{\rm{x}} = Ac{\rm{os}}\left( {\omega t + \varphi } \right)\]
thì:
Ví dụ 10: Một vật dao động điều hòa với phương trình $x = 20c{\rm{os}}\left( {10\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)$ (cm). Xác định thời
điểm đầu tiên vật qua vị trí có li độ x = 5 cm theo chiều ngược với chiều dương
kể từ thời điểm t = 0.
Hướng dẫn giải:
Ta có:
$20c{\rm{os}}\left( {10\pi t + \frac{\pi }{2}} \right) = 5 \Rightarrow c{\rm{os}}\left( {10\pi t + \frac{\pi }{2}} \right) = \frac{1}{4} = c{\rm{os}}\left( { \pm 0,42\pi } \right)$
Vì v < 0 nên
$10\pi t + \frac{\pi }{2} = 0,42\pi + k2\pi $
$ \Rightarrow t = - 0,008 + 0,2k$ với $k \in Z$.
Vì
t > 0 nên vật qua vị trí có li độ x =
5 cm lần đầu tiên ứng nghiệm dương nhỏ nhất trong họ nghiệm này là k = 1.
Vậy t = 0,192 s
Ví dụ 11: Một vật dao động điều hòa với phương trình \[{\rm{x}} = 4c{\rm{os}}\left( {10\pi t - \frac{\pi }{3}} \right)\] (cm). Xác định thời
điểm gần nhất vận tốc của vật bằng $20\pi \sqrt 3 $ cm/s và tăng kể từ lúc
t = 0.
Hướng dẫn giải:
Ta có:
$v = x' = - 40\pi \sin \left( {10\pi t - \frac{\pi }{3}} \right)$
$ \Leftrightarrow 20\pi \sqrt 3 = - 40\pi \sin \left( {10\pi t - \frac{\pi }{3}} \right) \Leftrightarrow 20\pi \sqrt 3 = 40\pi c{\rm{os}}\left( {10\pi t + \frac{\pi }{6}} \right)$
$ \Rightarrow c{\rm{os}}\left( {10\pi t + \frac{\pi }{6}} \right) = \frac{{\sqrt 3 }}{2} = c{\rm{os}}\left( { \pm \frac{\pi }{6}} \right)$
Vì v tăng nên:
$10\pi t + \frac{\pi }{6} = - \frac{\pi }{6} + k2\pi \Rightarrow t = - \frac{1}{{30}} + 0,2k$
$k \in Z$
Vì t > 0 nên thời điểm gần nhất là $t = \frac{1}{6}\left( s \right)$
Còn nữa
Nếu thấy bài đọc có ích, hãy bấm nút Like hoặc Share để chia sẻ cho mọi người cùng tham khảo!
Liên quan
↪ Trắc nghiệm về dao động điều hòa có đáp án (Phần 1)
=> Phương pháp giải bài tập vật lí 12, dao động điều hòa
=> Phương pháp giải bài tập vật lí 12, dao động điều hòa
>> Lý thuyết về dao động điều hòa
>> Tìm hiểu kiến thức Vật lí lớp 12
>> Tìm hiểu kiến thức Vật lí lớp 12
Nguồn: (Sangkiengiaovien.com)
Xem thêm các bài khác tại đây
Kiến thức, Kiến thức THPT, Lớp 12, THPT, Vật lí, Vật Lí THPT, Vật lí 12,
↪Tham gia kênh telegram chuyên nhận kèo kiếm tiền miễn phí
III. Sàn giao dịch Coin
↪Link đăng ký sàn BINANCE - Sàn giao dịch tiền điện tử số 1 thế giới
↪Link đăng ký sàn OKX - Ví web3
↪Link đăng ký sàn ATTLAS- Sàn giao dịch tiền điện tử Việt Nam
↪Link đăng ký sàn Bybit- Sàn giao dịch tiền điện tử mới nhiều ưu đãi
V. Chứng khoán
Tham gia kênh Telegram theo dõi kèo kiếm coin miễn phí=> Bấm vào đây
0 comments Blogger 0 Facebook
Post a Comment