Giải Vật Lí 11 trang 32 Cánh diều

---

Haylamdo biên soạn và sưu tầm Với Giải Vật Lí 11 trang 32 trong Bài tập chủ đề 1 Vật Lí 11 Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Vật Lí 11 trang 32.

Giải Vật Lí 11 trang 32 Cánh diều

Câu hỏi 1 trang 32 Vật Lí 11: Cho hai vật dao động điều hoà (1) và (2) có đồ thị li độ – thời gian như Hình 1.

a) Xác định biên độ, chu kì và tần số của hai dao động.

b) Xác định độ lệch pha của hai dao động ra đơn vị độ và rad.

c) Tìm vận tốc của vật (2) tại thời điểm 3,5 s.

d) Tìm gia tốc của vật (1) tại thời điểm 1,5 s.

Lời giải:

a) Dao động 1 (đường màu xanh) có:

- Biên độ: A₁ = 3 cm

- Chu kì: T = 6 s

- Tần số: $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{6}Hz$

Dao động 2 (đường màu đỏ) có:

- Biên độ: A₂ = 4 cm

- Chu kì: T = 6 s

- Tần số: $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{6}Hz$

b) Hai dao động có cùng chu kì nên $\omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{6}=\frac{\pi }{3}\left(rad/s\right)$

Độ lệch thời gian của hai dao động khi cùng trạng thái: ∆t = 2,5s

Độ lệch pha: $\Delta \phi =\omega .\Delta t=\frac{\pi }{3}\mathrm{.2,5}=\frac{5\pi }{6}\left(rad\right)={150}^0$

c) Tại thời điểm 3,5 s vật 2 đang ở VTCB nên vận tốc cực đại:

$v=\omega A_2=\frac{\pi }{3}.4=\frac{4\pi }{3}\left(cm/s\right)$

d) Tại thời điểm 1,5 s vật 1 đang ở biên dương nên gia tốc có giá trị:

$a=-{\omega }^2{A}_1=-{\left(\frac{\pi }{3}\right)}^2.3=-\frac{{\pi }^2}{3}\left(cm/s^2\right)$

Độ lớn gia tốc khi đó là $\frac{{\pi }^2}{3}\left(cm/s^2\right)$

Câu hỏi 2 trang 32 Vật Lí 11: Cho con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát như trong Hình 2. Con lắc lò xo thực hiện mỗi dao động mất 2,4 s. Tại t = 0, vật bắt đầu dao động từ chỗ cách vị trí cân bằng x = 3 cm.

a) Tìm vị trí và vận tốc của vật tại thời điểm 0,60 s.

b) Tìm vị trí và vận tốc của vật tại thời điểm 1,20 s.

Lời giải:

Con lắc lò xo thực hiện mỗi dao động mất 2,4 s nên T = 2,4 s $\Rightarrow \omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{5\pi }{6}\left(rad/s\right)$

Tại t = 0, vật bắt đầu dao động từ chỗ cách vị trí cân bằng x = 3 cm tức là A = 3 cm.

Cách 1:

Khi đó: 3 = 3cosφ ⇒ φ = 0rad

Khi đó phương trình dao động điều hoà có dạng: $x=3\cos \left(\frac{5\pi }{6}.t\right)cm$

Phương trình vận tốc có dạng: $v=-\frac{5\pi }{6}\mathrm{.3.}\sin \left(\frac{5\pi }{6}.t\right)=-\frac{5\pi }{2}.\sin \left(\frac{5\pi }{6}.t\right)\left(cm/s\right)$

a) Tại thời điểm t = 0,6 s:

$\left(\begin{array}{c}x=3.\cos \left(\frac{5\pi }{6}\mathrm{.0,6}\right)=0cm\\ v=-\frac{5\pi }{2}.\sin \left(\frac{5\pi }{6}\mathrm{.0,6}\right)=-\frac{5\pi }{2}\left(cm/s\right)\end{array}\right)$

b) Tại thời điểm t = 1,2 s:

$\left(\begin{array}{c}x=3.\cos \left(\frac{5\pi }{6}\mathrm{.1,2}\right)=-3cm\\ v=-\frac{5\pi }{2}.\sin \left(\frac{5\pi }{6}\mathrm{.1,2}\right)=0\left(cm/s\right)\end{array}\right)$

Cách 2:

a) Chu kì T = 2,4 s

Có $t=\mathrm{0,6}s=\frac{T}{4}$

Do tại thời điểm ban đầu vật đang ở biên dương nên sau khoảng thời gian $\frac{T}{4}$ (tức là $\frac{1}{4}$ chu kì) thì vật trở về VTCB và chuyển động theo chiều âm. Khi đó:

$\left(\begin{array}{c}x=0cm\\ v=-\omega A=-\frac{5\pi }{6}.3=-\frac{5\pi }{2}\left(cm/s\right)\end{array}\right)$

b) Có $t=\mathrm{1,2}s=\frac{T}{2}$

Do tại thời điểm ban đầu vật đang ở biên dương nên sau khoảng thời gian $\frac{T}{2}$ (tức là $\frac{1}{2}$ chu kì) thì vật đang ở biên âm và chuyển động theo chiều dương. Khi đó:

$\left(\begin{array}{c}x=-A=-3cm\\ v=0\left(cm/s\right)\end{array}\right)$

Câu hỏi 3 trang 32 Vật Lí 11: Trong một chuyến bay lên Mặt Trăng, các nhà du hành đã mang theo một con lắc đơn với dây treo có chiều dài 2,0 m. Phép đo chu kì dao động của con lắc đơn này trên Mặt Trăng cho kết quả T = 7,02 s. Xác định gia tốc rơi tự do tại bề mặt Mặt Trăng.

Lời giải:

Ta có: $T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}\Rightarrow g=\frac{4{\pi }^2.l}{T^2}=\frac{4{\pi }^2.2}{{\mathrm{7,02}}^2}=\mathrm{1,6}m/s^2$

Lời giải bài tập Vật lí 11 Bài tập chủ đề 1 hay khác:

• Giải Vật Lí 11 trang 33