Hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình lần lượt x1 = A1cos ( omega t - pi /6) cm và (x2 = A2( omega t - pi)cm. Phương trình dao động tổng hợp là x = 9cos ( omega t + varphi )cm. Đ
Câu hỏi:
Hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình lần lượt \({x_1} = {A_1}\cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{6}} \right)\) cm và \({x_2} = {A_2}\cos \left( {\omega t - \pi } \right)\)cm. Phương trình dao động tổng hợp là \(x = 9\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\)cm. Để biên độ A2 có giá trị cực đại thì biên độ A1 gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 20 cm.
B. \(9\sqrt 3 \) cm.
C. 18 cm.
D. 16 cm.
Trả lời:
Lời giải
+ Biên độ dao động tổng hợp được xác định bởi
\({A^2} = A_1^2 + A_2^2 + 2{A_1}{A_2}\cos \Delta \varphi \Rightarrow {9^2} = A_1^2 + A_2^2 + 2{A_1}{A_2}\cos \left( {\frac{{ - 5\pi }}{6}} \right)\left( 1 \right)\)
Đạo hàm hai vế theo biến A1, ta thu được:
\[0 = 2{A_1} + 2{A_2}{A'_2} + 2{A_2}\cos \left( {\frac{{ - 5\pi }}{6}} \right) + 2{A_1}\cos \left( {\frac{{ - 5\pi }}{6}} \right){A'_2}\]
Để A2 cực đại tại \({A'_2} = 0 \Leftrightarrow {A_2} = - \frac{{{A_1}}}{{\cos \left( { - \frac{{5\pi }}{6}} \right)}} = \frac{{2{A_1}}}{{\sqrt 3 }}\)
Thay kết quả vào (1) ta được: \({A_1} = 9\sqrt 3 \left( {cm} \right)\)
Đáp án đúng: B
Xem thêm bài tập Vật lí có lời giải hay khác:
Câu 1:
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương theo các phương trình: \({x_1} = 4\cos \left( {\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)\) cm và \({x_2} = 4\sqrt 3 \cos \left( {\pi t} \right)\)cm. Phương trình dao động tổng hợp là:
Xem lời giải »
Câu 2:
Một con lắc đơn có chu kỳ T = 2 s khi đặt trong chân không. Quả lắc làm bằng một hợp kim khối lượng riêng D = 8,67 g/cm3. Tính chu kỳ T' của con lắc khi đặt con lắc trong không khí; sức cản của không khí xem như không đáng kể, quả lắc chịu tác dụng của sức đẩy Archiméde, khối lượng riêng của không khí là d = 1,3 g/lít.
Xem lời giải »
Câu 3:
Vật dao động điều hòa theo phương trình \(x = 5\cos \left( {\pi t} \right)\)(cm) sẽ qua vị trí cân bằng lần thứ ba (kể từ lúc t = 0) vào thời điểm nào?
Xem lời giải »
Câu 4:
Hai nguồn sóng cơ kết hợp S1, S2 ở trên mặt nước cách nhau 20 cm dao động cùng pha, cùng biên độ, theo phương vuông góc với mặt nước, có bước sóng 3 cm. M là điểm trên mặt nước có sóng truyền đến cách S1, S2 lần lượt 16 cm, 25 cm. Xét điểm S'2 trên đường thẳng S1S2 cách S1, S2 lần lượt là 30 cm, 10 cm. Trong khoảng S2S'2 số điểm có thể đặt nguồn S2 để điểm M dao động với biên độ cực đại là
Xem lời giải »
Câu 5:
Một con lắc lò xo có độ cứng 100 N/m được treo thẳng đứng, đầu trên cố định, đầu dưới gắn với vật có khối lượng m = 600 g. Cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ là 4 cm. Lực đàn hồi của lò xo có độ lớn nhỏ nhất trong quá trình dao động là
Xem lời giải »
Câu 6:
Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ khối lượng m và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng 160 N/m. Con lắc dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số f. Biết biên độ của ngoại lực tuần hoàn không đổi. Khi thay đổi f thì biên độ dao động của viên bi thay đổi và khi f = 2π Hz thì biên độ dao động của viên bi đạt cực đại. Tính khối lượng của viên bi.
Xem lời giải »
Câu 7:
Một tấm ván bắc qua một con mương có tần số dao động riêng là 0,5 Hz. Một người đi qua tấm ván với bao nhiêu bước trong 12 giây thì tấm ván bị rung lên mạnh nhất?
Xem lời giải »
