Một chất điểm dao động điều hòa theo một quỹ đạo thẳng dài 14 cm với chu kì 1 s. Tốc độ trung bình của chất điểm từ thời điểm t0 chất điểm qua vị trí có li độ 3,5 cm theo chiều dương đến thời

Lời giải

Quỹ đạo chuyển động 14 cm => Biên độ dao động A = 7 cm

Chu kỳ T = 1 s

Từ đường tròn lượng giác ta thấy:

Gia tốc của chất điểm có độ lớn cực đại khi chất điểm ở vị trí biên. Trong một chu kì chất điểm đi qua vị trí biên 2 lần, do vậy thời gian để chất điểm đi từ vị trí ban đầu đến khi gia tốc có độ lớn cực tiểu lần thứ 3 sẽ là: \(t = T + \frac{T}{6}\)

Vậy vận tốc trung bình của vật là: \({v_{tb}} = \frac{s}{t} = \frac{{4.7 + \frac{7}{2}}}{{1 + \frac{1}{6}}} = 27\left( {{\rm{cm/s}}} \right)\)