Một con lắc đơn chiều dài 100 cm, dao động điều hòa với biên độ 10 cm. Lấy g = 10 m/s^2. Khi vật đi qua vị trí có li độ cong 5 cm thì nó có tốc độ là A. 4 cm/s.    B. 9 cm/s.  C. 27 cm/s.  

Lời giải

Tần số góc: \(\omega = \sqrt {\frac{g}{\ell }} = \pi \left( {rad/s} \right)\)

Phương trình của dao động điều hòa: \(s = {S_0}\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\)

Vận tốc: \(v = s' = \omega {S_0}\cos \left( {\omega t + \varphi + \frac{\pi }{2}} \right)\left( {cm/s} \right)\)

Áp dụng phương trình độc lập với thời gian:

\({\left( {\frac{s}{{{S_0}}}} \right)^2} + {\left( {\frac{v}{{{v_0}}}} \right)^2} = 1 \Leftrightarrow \frac{{{5^2}}}{{{{10}^2}}} + \frac{{{v^2}}}{{{\pi ^2}{{.10}^2}}} = 1 \Rightarrow v = 27\left( {cm/s} \right)\)