GIẢI:
* Tần số góc [tex]\omega = 10\pi(rad/s)[/tex]
* Biên độ [tex]A=4(cm)[/tex]
* Vì [tex]t=0[/tex], chất điểm ở vị trí [tex]x=-4(cm)[/tex] tức là biên âm, nên nhìn vào vòng tròn lượng giác xác định được pha ban đâù: [tex]\varphi_0=\pi[/tex]
a) Phương trình dao động: [tex]x=4cos(10\pi t+\pi)(cm)[/tex]
b)
* Trong khoảng thời gian [tex]2[/tex] chu kỳ đầu tiên, tức là [tex]\Delta t = 2T=0,4(s)[/tex], vật ở li độ [tex]x=2[/tex] sẽ phải thỏa mãn điều kiện sau:
- [tex]2=4cos(10 \pi t+\pi)<=>cos(10\pi t+\pi)=\frac{1}{2}[/tex], tới đây ta giải hai trường hợp giống như giải phương trình lượng giác,
+ [tex]TH1: 10\pi t+\pi=\frac{\pi}{3}+k2\pi<=>t=-\frac{1}{15}+\frac{k}{5}[/tex], vì [tex]0<t< \Delta t[/tex] nên [tex]\frac{1}{3}<k<2,33[/tex]. Chọn [tex]k=1;2[/tex] thay vào [tex]t=-\frac{1}{15}+\frac{k}{5}[/tex] để tìm thời gian.
+ [tex]TH2:[/tex] [tex]10\pi t+ \pi =-\frac{\pi}{3}+k2\pi<=>t=-\frac{2}{15}+\frac{k}{5}[/tex] rồi làm tương tự [tex]TH1[/tex]
* Chất điểm có li độ [tex]x=2(cm)[/tex] lần đầu tiên, ta sẽ tính được pha dao động tại li độ đó: [tex]cos\varphi=\frac{x}{A}=\frac{2}{4}=\frac{1}{2}=>\varphi=\pm \frac{\pi}{3}[/tex]
Tại vì, pha ban đầu là [tex]\pi[/tex], nên li độ [tex]x=2cm[/tex] lần đầu tiên tương ứng với pha [tex]-\frac{\pi}{3}[/tex]
Từ đó tính vận tốc tương ứng với pha [tex]-\frac{\pi}{3}[/tex] như sau: [tex]v=-\omega Asin\varphi<=>v=-10\pi.4sin(-\frac{\pi}{3})=20\sqrt{3}\pi(cm/s)[/tex]