Xét một con lắc lò xo đang dao động điều hoà với đồ thị gia tốc - thời gian được thể hiện như Hình 2.3

Xét một con lắc lò xo đang dao động điều hoà với đồ thị gia tốc - thời gian được thể hiện như Hình 2.3. Biết tần số góc của con lắc lò xo được xác định bởi biểu thức , trong đó m là khối lượng của vật nặng, k là độ cứng của lò xo. Với lò xo được sử dụng có độ cứng là 100 N/m và lấy Hãy xác định:

Sách bài tập Vật Lí 11 Bài 2: Phương trình dao động điều hoà - Chân trời sáng tạo

Bài 2.8 (VD) trang 13 Sách bài tập Vật Lí 11: Xét một con lắc lò xo đang dao động điều hoà với đồ thị gia tốc - thời gian được thể hiện như Hình 2.3. Biết tần số góc của con lắc lò xo được xác định bởi biểu thức $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}$, trong đó m là khối lượng của vật nặng, k là độ cứng của lò xo. Với lò xo được sử dụng có độ cứng là 100 N/m và lấy ${\pi }^2=10.$ Hãy xác định:

a) Khối lượng của vật nặng.

b) Li độ của vật tại thời điểm t = 1,4s.

Lời giải:

a) Dựa vào đồ thị, ta có: $T=1\text{ s}\Rightarrow \omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\cdot \sqrt{10}}{1}=2\sqrt{10}\text{rad}/\text{s}$

Suy ra khối lượng của vật nặng: $m=\frac{k}{{\omega }^2}=\frac{100}{4\cdot 10}=\mathrm{2,5}\text{ kg}$

b) Dựa vào đồ thị, ta có:

$a_{\text{max}}=\mathrm{0,4}\text{ m}/{\text{s}}^2\Rightarrow {\omega }^{2}A=\mathrm{0,4}\Rightarrow A=\frac{\mathrm{0,4}}{{\omega }^2}=\frac{\mathrm{0,4}}{4.10}=\mathrm{0,01}\text{ m}=1\text{ cm}.$

Tại thời điểm $t=0\text{ s}$, gia tốc đang có giá trị cực tiểu nên vật ở vị trí biên dương, suy ra pha ban đầu của dao động là 0 rad.

Suy ra phương trình li độ của vật dao động là: $x=\text{cos}\left(2\sqrt{10}t\right)\left(\text{cm}\right)$

Vậy li độ của vật tại thời điểm $t=\mathrm{1,4}\text{ s}$ là: $x=\text{cos}\left(2\sqrt{10}\mathrm{.1,4}\right)\approx -\mathrm{0,84}\text{ cm}$

Lời giải SBT Vật Lí 11 Bài 2: Phương trình dao động điều hoà hay khác:

• Câu 2.1 (B) trang 9 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật thực hiện dao động điều hoà có li độ phụ thuộc vào thời gian theo biểu thức ....

• Câu 2.2 (B) trang 9 Sách bài tập Vật Lí 11: Một chất điểm dao động điều hoà với phương trình li độ: $x=3\text{cos}\left(2\pi t+\frac{\pi }{4}\right)\left(\text{cm}\right).$ Pha ban đầu của dao động trên là ....

• Câu 2.3 (B) trang 9 Sách bài tập Vật Lí 11: Quãng đường một vật đi được trong một chu kì dao động điều hoà là 24 cm ....

• Câu 2.4 (B) trang 9 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong dao động điều hoà, vận tốc và gia tốc biến thiên điều hoà theo thời gian và có cùng ....

• Câu 2.5 (B) trang 9 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật dao động điều hoà theo một trục cố định. Phát biểu nào dưới đây là không chính xác? ....

• Câu 2.6 (H) trang 9 Sách bài tập Vật Lí 11: Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox có phương trình li độ $x=8\text{cos}\left(\pi t+\frac{\pi }{4}\right)$ (x tính bằng cm, t tính bằng s) thì ....

• Câu 2.7 (H) trang 10 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong dao động điều hoà, phát biểu nào dưới đây là không chính xác? ....

• Câu 2.8 (H) trang 10 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật dao động điều hoà có đồ thị li độ - thời gian như Hình 2.1 ....

• Câu 2.9 (H) trang 11 Sách bài tập Vật Lí 11: Một chất điểm dao động điều hoà với phương trình vận tốc ....

• Bài 2.10 (VD) trang 11 Sách bài tập Vật Lí 11: Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox, gốc toạ độ O tại vị trí cân bằng ....

• Bài 2.11 (VD) trang 11 Sách bài tập Vật Lí 11: Xét một vật dao động điều hoà, trong một chu kì dao động vật đi được quãng đường 20 cm ....

• Bài 2.1 (B) trang 11 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật dao động điều hoà có đồ thị li độ - thời gian như Hình 2.2 ....

• Bài 2.2 (B) trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật dao động điều hoà có phương trình li độ: $x=10\text{cos}\left(2t+\pi \right)\left(\text{cm}\right).$ ....

• Bài 2.3 (B) trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Phương trình li độ của một chất điểm dao động điều hoà có dạng là: $x=A\text{cos}\left(\omega t+\pi \right)$. ....

• Bài 2.4 (H) trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng 200 g gắn vào lò xo có độ cứng 50 N/m ....

• Bài 2.5 (H) trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật dao động điều hoà có phương trình vận tốc là: $v=18\text{cos}\left(2t+\pi \right)\left(\text{cm}/\text{s}\right)\text{. }$ ....

• Bài 2.6 (H) trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng bằng 200 g gắn vào lò xo có độ cứng 200 N/m....

• Bài 2.7 (VD) trang 13 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật dao động điều hoà với biên độ 6 cm, tần số 25 Hz ....