Tìm $\varphi, k$

minhanhmia

New Member
Bài toán
Một vật dao động điều hòa với phương trình $x=A\cos \left(\dfrac{\pi t}{3} + \varphi\right)$ cm. Gọi S1 là quảng đường vật di được trong 1s đầu tiên, S2 là quãng đường vật đi được trong 2s tiếp theo và S3 là quảng đường vật đi được trong 3s tiếp theo. Biết tỉ lệ $S_1:S_2:S_3= 1 : 3 : k$. Tìm $\varphi, k$
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
$T$=6(s)
Ta có: $\Delta{t_{1}}+\Delta{t_{2}}=3=\dfrac{T}{2}$
$ \Rightarrow S_{1}+S_{2}=2A$
$ \Rightarrow A=2S_{1}$

$\Delta{t_{3}}=3\Rightarrow S_{3}=4. S_{1} \Rightarrow k=4$

-$\Delta{t_{1}}$ vật quét góc $\Delta\varphi=\dfrac{\pi }{3}$ và đi được $S_{1}=\dfrac{A}{2} \Rightarrow \varphi=\pm\pi $
 
Last edited:
upload_2016-8-10_15-37-7.png
 
$T$=6(s)
Ta có: $\Delta{t_{1}}+\Delta{t_{2}}=3=\dfrac{T}{2}$
$ \Rightarrow S_{1}+S_{2}=2A$
$ \Rightarrow A=2S_{1}$

$\Delta{t_{3}}=3\Rightarrow S_{3}=4. S_{1} \Rightarrow k=4$

-$\Delta{t_{1}}$ vật quét góc $\Delta\varphi=\dfrac{\pi }{3}$ và đi được $S_{1}=\dfrac{A}{2} \Rightarrow \varphi=\pm\pi $

Đoạn tìm $k$ thì không còn gì góp ý thêm. Tuy nhiên tìm $\varphi$ thì cần làm lại như sau:
kjlk.png

Giả sử tại thời điểm $t=0$ chất điểm ở li độ $x_0=A\cos \varphi$, tại thời điểm $t=1s$ chất điểm ở li độ $x_1=A\cos \left(\varphi+\dfrac{\pi }{3}\right)$ tương ứng với các điểm $M_0$ và $M_2$ như hình vẽ. Quảng đường trong thời gian $1s$ đầu tiên được xác định bằng $$S_1=|x_1-x_0|=|A\cos \left(\varphi+\dfrac{\pi }{3}\right)-A\cos \varphi|=A|\sin \left(\varphi +\dfrac{\pi }{6}\right)|$$ Bằng lập luận ở trên ta tính được $S_1=\dfrac{A}{2}$ suy ra $$|\sin \left(\varphi +\dfrac{\pi }{6}\right)|=\dfrac{1}{2}$$ Giải phương trình trên ta có nghiệm $x=\left\{k\pi ; \dfrac{2\pi }{3}+l\pi \right\}, k\in\mathbb{Z}$ và thử lại các nghiệm trên đều thỏa yêu cầu bài toán.

Đề này nếu hỏi trắc nghiệm thì chắc hẳn cho giới hạn pha ban đầu $\varphi$ nằm trong khoảng nào.
 
Last edited:

Quảng cáo

Back
Top