Một chất điểm có khối lượng `m = 50 g` dao động điều hòa có đồ thị động năng theo thời gian của chất điểm như hình bên. Tính tần số góc và biên độ dao động của chất điểm:?
Help vs ạ, dễ hiểu ạ
Hãy luôn nhớ cảm ơn và vote 5*
nếu câu trả lời hữu ích nhé!
Đáp án:
\(A = 0,015\left( m \right)\)
Giải thích các bước giải:
Tại \(t = 8ms\):
Ta có:
\(\begin{array}{l}
{E_{{d_1}}} = \dfrac{6}{8}E = \dfrac{3}{4}E \Rightarrow {E_{{t_1}}} = \dfrac{E}{4} \Rightarrow x_1^2 = \dfrac{{{A^2}}}{4}\\
\Rightarrow {x_1} = \dfrac{A}{2}
\end{array}\)
\(\sin \alpha = \dfrac{{{x_1}}}{A} = \dfrac{1}{2} \Rightarrow \alpha = \dfrac{\pi }{6}\left( {rad} \right)\)
Tại \(t = 26ms\):
Ta có:
\(\begin{array}{l}
{E_{{d_2}}} = \dfrac{4}{8}E = \dfrac{1}{2}E \Rightarrow {E_{{t_2}}} = \dfrac{E}{2} \Rightarrow x_2^2 = \dfrac{{{A^2}}}{2}\\
\Rightarrow {x_2} = - \dfrac{A}{{\sqrt 2 }}\\
\sin \beta = \dfrac{{\left| {{x_2}} \right|}}{A} = \dfrac{1}{{\sqrt 2 }} \Rightarrow \beta = \dfrac{\pi }{4}\left( {rad} \right)
\end{array}\)
Góc quét là:
\(\begin{array}{l}
\gamma = \alpha + \beta = \dfrac{\pi }{6} + \dfrac{\pi }{4} = \dfrac{{5\pi }}{{12}}\left( {rad} \right)\\
\Rightarrow t = \dfrac{\gamma }{\omega } = \dfrac{{\dfrac{{5\pi }}{{12}}}}{{\dfrac{{2\pi }}{T}}} = \dfrac{5}{{24}}T\\
\Rightarrow \left( {26 - 8} \right){.10^{ - 3}} = \dfrac{5}{{24}}T\\
\Rightarrow T = 0,0864s\\
\Rightarrow \omega = \dfrac{{2\pi }}{T} = \dfrac{{2\pi }}{{0,0864}} = 72,72\left( {rad/s} \right)
\end{array}\)
Ta có:
\(\begin{array}{l}
E = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} \Rightarrow {30.10^{ - 3}} = \dfrac{1}{2}.\dfrac{{50}}{{1000}}.72,{72^2}.{A^2}\\
\Rightarrow A = 0,015\left( m \right)
\end{array}\)
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
Chu kì dao động: T = 26 - 8 = 18 ms = 0,018 s
2 Tần số góc: ω = 2π/T = 2π/0,018 ≈ 349 rad/s
3 Năng lượng dao động: E = 2Eđ max = 2.30 = 60 mJ = 6.10-2 J
4 Biên độ dao động: A = √(2E/mω2) = √(2.6.10-2/(50.10-3.3492)) ≈ 0,013 m = 1,3 cm
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
Bảng tin