Bài toán
Cho con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang không có ma sát. Gia tốc của vật khi tới vị trí biên là . Thời điểm ban đầu vật qua vị trí có li độ , sau đó một thời gian là , vận tốc có giá trị và đang giảm. Viết phương trình dao động của vật? A. B. C. D.D.
\m/^:)^:-h
Lời giải Giả sử phương trình dao động của vật là:
Phương trình vận tốc là:
Dùng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều ta thấy thời điểm ban đầu vật có li độ , thì tại thời điểm vận tốc lúc này sẽ ngược pha với li độ tại thời điểm , ta có:
$\dfrac{v_{t}}{x_{t_{0}}} = \dfrac{-A\omega \cos \left(\omega t + \varphi \right)}{A\cos \left(\omega t_{0} + \varphi \right)} = - \omega $$= \frac{-20\pi \sqrt{3}}{5\sqrt{3}} = -4\pi \Rightarrow \omega = 4\pi \left(rad/s \right)a_{max} = A\omega ^{2} = A\left(4\pi \right)^{2} = 160\pi ^{2} cm/s^{2} \Rightarrow A = 10cm\varphi = -\frac{\pi }{6}x = 10Cos\left(4\pi t - \frac{\pi }{6} \right)$
[-X%-(:-bd