1/ Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng 100g và một lò xo nhẹ có độ cứng K = 100N/m. Kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo dãn 4 cm rối một vận tốc 40pi cm/s theo phưogn thẳng đứng tù dưới lên.Coi vậ dao dộng điều hoà theo phương thẳng đứng.Thời gian ngắn nhất để vật chuyển dộng từ vị trí thấp nhất đến vị trí lò xo bị nén 1,5 cm là bao nhiu.
Độ giản khi treo vật zô là [tex] \frac{mg}{K}= 1cm [/tex],vì vậy, vị trí cân bằng của vật là giản 1cm, do đó khi lò xo giản 4cm, thì tức là vật có vị trí x=3 cm, rồi truyền vận tốc zô [tex]40\pi[/tex], do đó áp dụng công thức độc lập cho dao động điều hòa,. ta có [tex]A^2 = x^2 + \frac{v^2}{w^2}[/tex], tìm được biên độ của vật là 5cm, em hãy hình dung, ở vị trí cân bằng, nó bị giản 1cm rồi,để nó nén 1,5cm thì nó phải đi từ cân bằng lên phía trên 2.5cm nữa
, tức là từ vị trí biên dưới (coi như là biên dương) lên vị trí [tex] - \frac{A}{2}[/tex], tính thời gian đi từ vị trí [tex]A[/tex] đến [tex] - \frac{A}{2}[/tex] bằng cách dùng vòng tròn lượng giác, ra được là
T/3
2/ Hai chất điểm m1 và m2 cùng bắt đầu chuyển động từ A dọc theo vòng tròn bán kính R lần lượt với vận tốc góc
và
. Gọi P1 và P2 là hai điểm chiếu cảu m1 và m2 trên trục Ox nằm ngang đi qua tâm vong tròn.Khoảng thời gian ngắn nhất để hai điểm P1, P2 gặp nhau sau đó là bao nhiu
Em đọc cái đề, em thấy rằng đề yêu cầu là tìm thời gian
ngắn nhất, tức là nó phải có vận tốc lớn nhất trong quá trình ta khảo sát chuyển động, vậy, vận tốc lớn nhất, đạt được tại vị trí cân bằng, xet dao động điều hòa của 2 vật theo hàm [tex]cos[/tex], ta có, vật 1 dao động theo phương trình lúc t=0 tại vị trí cân bằng là [tex]x_1 =Acos ( w_1t - \frac{\pi}{2} ) [/tex], còn vật 2 dao động là [tex]x_2 = Acos ( w_2t - \frac{\pi}{2} [/tex] (vì 2 vật cùng xuất phát từ 1 vị trí nên pha ban đầu là như nhau, em có thể chọn pha là [tex] \pi/2[/tex] cũng được, vì t=0, 2 vật tại cân bằng mới có vận tốc lớn nhất được.
Để 2 vật gặp nhau thì tất nhiên, phải cùng li độ, hay [tex]x_1=x_2[/tex], giải phương trình lượng giác cơ bản trên, ta tìm được t=
2s