Hình 2.1 là đồ thị dao động điều hoà của một vật

Hình 2.1 là đồ thị dao động điều hoà của một vật.

Giải Vật Lí 11 Bài 2: Mô tả dao động điều hoà - Kết nối tri thức

Câu hỏi trang 10 Vật lí 11: Hình 2.1 là đồ thị dao động điều hoà của một vật.

Hãy xác định:

- Biên độ, chu kì, tần số của dao động.

- Nêu thời điểm mà vật có li độ x = 0; x = 0,1 m.

Lời giải:

- Biên độ: A = 0,2 m = 2 cm; Chu kì: T = 0,4 s; Tần số: $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{0,4}=2,5Hz$

- Cách 1: Từ đồ thị ta sẽ sử dụng phương pháp kẻ đường thẳng như ở bài 1

+ Tại vị trí vật có li độ x = 0 ta kẻ đường thẳng song song với trục Ot, trong trường hợp này trùng với trục Ot, cắt đồ thị tại các thời điểm t = 0; t = 0,2 s; t = 0,2 s; t = 0,6 s; …; t = k.0,2 (s).

+ Tại vị trí vật có li độ x = 0,1 m ta kẻ đường thẳng song song với trục Ot, cắt đồ thị tại các điểm khác nhau, từ các điểm đó hạ đường vuông góc với trục Ot ta sẽ xác định được thời điểm cần tìm là $t=\frac{1}{30}s;\frac{1}{6}s;\frac{13}{30};\frac{17}{30};\mathrm{...}$

Cách 2: Sử dụng cách viết phương trình dao động điều hoà

Tần số góc: $\omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{0,4}=5\pi \left(rad/s\right)$

Tại thời điểm ban đầu vật xuất phát từ VTCB đi theo chiều dương nên có:

$\left\{\begin{array}{l}x=0\\ v>0\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}0=\cos \phi \\ \sin \phi <0\end{array}\right.\Rightarrow \phi =\frac{\pi }{2}rad$

Phương trình dao động điều hoà: $x=20\cos \left(5\pi t-\frac{\pi }{2}\right)\left(cm\right)$

- Tại vị trí vật có li độ x = 0 ta kẻ đường thẳng song song với trục Ot, trong trường hợp này trùng với trục Ot, cắt đồ thị tại các thời điểm t = 0; t = 0,2 s; t = 0,2 s; t = 0,6 s; …; t = k.0,2 (s).

- Tại vị trí vật có li độ x = 0,1 m = 10 cm:

$10=20\cos \left(5\pi t-\frac{\pi }{2}\right)\Rightarrow 5\pi t-\frac{\pi }{2}=\pm \frac{\pi }{3}+2k\pi$

 $\Rightarrow t=\frac{1}{6}+\frac{2k}{5}$ hoặc $\Rightarrow t=\frac{1}{30}+\frac{2k}{5}$

Lời giải bài tập Vật lí 11 Bài 2: Mô tả dao động điều hoà hay khác:

• Khởi động trang 10 Vật Lí 11: Để vẽ đồ thị hoặc viết phương trình của một dao động điều hoà cần biết những đại lượng vật lí nào? ....

• Câu hỏi trang 10 Vật Lí 11: Từ Hình 2.1 hãy xác định tần số góc của dao động của vật. ....

• Câu hỏi trang 11 Vật Lí 11: Hình 2.3 là đồ thị dao động điều hoà của một con lắc ....

• Câu hỏi trang 11 Vật Lí 11: Hãy chứng minh rằng độ lệch pha giữa hai dao động cùng chu kì bằng độ lệch pha ban đầu. ....

• Câu hỏi trang 12 Vật Lí 11: Hai con lắc 1 và 2 dao động điều hoà tại cùng thời điểm quan sát vị trí của chúng được biểu diễn trên Hình 2.5 a, b ....

• Hoạt động trang 13 Vật Lí 11: Xét một vật dao động điều hoà có biên độ 10 cm, tần số 5 Hz ....

• Hoạt động trang 13 Vật Lí 11: Cho hai con lắc đơn dao động điều hoà. Biết phương trình dao động của con lắc thứ nhất là $x=20\cos \left(20\pi t+\frac{\pi }{2}\right)\left(cm\right)$ ....

• Câu hỏi trang 13 Vật Lí 11: Đại lượng nào dưới đây đặc trưng cho độ lệch về thời gian giữa hai dao động điều hoà cùng chu kì ....

• Câu hỏi trang 13 Vật Lí 11: Hãy chứng minh rằng độ lệch pha giữa hai dao động điều hoà cùng tần số là đại lượng không đổi và bằng độ lệch pha ban đầu ....

• Em có thể trang 13 Vật Lí 11: Dùng đồ thị li độ – thời gian có dạng hình sin hoặc phương trình của dao động điều hoà để xác định các đại lượng như biên độ chu kì ....

• Em có thể trang 13 Vật Lí 11: Biết cách xác định độ lệch pha giữa hai dao động điều hoà cùng chu kì ....