T

Đồ thị vận tốc - thời gian của hai con lắc (1) và (2) được cho bởi...

Câu hỏi: Đồ thị vận tốc - thời gian của hai con lắc (1) và (2) được cho bởi hình vẽ. Biết biên độ của con lắc (2) là 9 cm. Tốc độ trung bình của con lắc (1) kể từ thời điểm ban đầu đến thời điểm động năng bằng 3 lần thế năng lần thứ 2 là
image2.png
A. 10 cm/s.
B. 12 cm/s.
C. 18 cm/s.
D. 6 cm/s.
Từ đồ thị ta có $\left\{ \begin{aligned}
& {{v}_{1\max }}=8\pi ={{\omega }_{1}}.{{A}_{1}} \\
& {{v}_{2\max }}=6\pi ={{\omega }_{2}}.{{A}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow \dfrac{{{A}_{1}}}{{{A}_{2}}}=\dfrac{{{\omega }_{2}}.{{v}_{1\max }}}{{{\omega }_{1}}.{{v}_{2\max }}}$
Mặt khác ${{T}_{2}}=\dfrac{3}{2}{{T}_{1}}\Rightarrow {{\omega }_{1}}=\dfrac{3}{2}{{\omega }_{2}}\Rightarrow \dfrac{{{A}_{1}}}{{{A}_{2}}}=\dfrac{8}{9}\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {{A}_{1}}=8cm \\
& {{\omega }_{1}}=\pi rad/s \\
\end{aligned} \right.$
Phương trình vận tốc của dao động (1)
${{v}_{1}}=8\pi \cos \left( \pi t-\dfrac{\pi }{2} \right)\Rightarrow {{x}_{1}}=8\pi \cos \left( \pi t-\pi \right)(cm)$
Vị trí động năng bằng 3 lần thế năng ứng với $x=\pm \dfrac{A}{2}$
Suy ra động năng bằng 3 lần thế năng lần thứ 2 tại vị trí $x=\dfrac{A}{2}$, chuyển động theo chiều dương.
Tính từ thời điểm ban đầu, quãng đường và thời gian là S = A + $\dfrac{A}{2}$ = 12cm; t = $\dfrac{T}{4}+\dfrac{T}{12}=\dfrac{2}{3}s$
${{v}_{tb}}=\dfrac{S}{t}=18cm/s$
Đáp án C.
 

Quảng cáo

Back
Top