Câu hỏi: Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số có li độ phụ thuộc thời gian được biểu diễn trên hình vẽ. Khi chất điểm thứ nhất có tốc độ bằng và đang tăng thì tốc độ của chất điểm thứ hai xấp xỉ bằng bao nhiêu?
A. 1,2 cm/s.
B. 0,8 cm/s.
C. 0,6 cm/s.
D. 0,4 cm/s.
Ta xét trong khoảng thời gian từ lúc đến lúc , dựa vào đồ thị li độ có thể thấy:
- Chất điểm (1) đi từ vị trí ban đầu về lại vị trí cũ nhưng đổi chiều chuyển động
- Chất điểm (2) đi từ vị trí ban đầu đến biên dương lần đầu tiên.
Biểu diễn các quá trình trên lên hai đường tròn đồng tâm như hình vẽ. Do cùng khoảng thời gian nên góc quét của hai chuyển động tròn đều là bằng nhau, ta suy ra mối quan hệ của hai góc (1).
Đến thời điểm ta thấy chất điểm (1) qua VTCB theo chiều dương, suy ra góc quét trên đường tròn (2)
Đến thời điểm thì chất điểm (2) qua vị trí biên dương, góc quét khi đó là (3)
Từ (2) và (3) ta có (4).
Tù (1) và (4) ta tìm được và chu kì , suy ra
Ta có giá trị cực đại ; và v1 sớm pha hơn v2 là .
Biểu diễn trên đường tròn đa trục, chất điểm (1) đến điểm M có thì chất điểm (2) đến N.
Từ đó suy ra khi
A. 1,2 cm/s.
B. 0,8 cm/s.
C. 0,6 cm/s.
D. 0,4 cm/s.
Ta xét trong khoảng thời gian từ lúc
- Chất điểm (1) đi từ vị trí ban đầu về lại vị trí cũ nhưng đổi chiều chuyển động
- Chất điểm (2) đi từ vị trí ban đầu đến biên dương lần đầu tiên.
Biểu diễn các quá trình trên lên hai đường tròn đồng tâm như hình vẽ. Do cùng khoảng thời gian nên góc quét của hai chuyển động tròn đều là bằng nhau, ta suy ra mối quan hệ của hai góc
Đến thời điểm
Đến thời điểm
Từ (2) và (3) ta có
Tù (1) và (4) ta tìm được
Ta có giá trị cực đại
Biểu diễn trên đường tròn đa trục, chất điểm (1) đến điểm M có
Từ đó suy ra khi
Đáp án D.