Vật lí 12 viết pt dao đônng

Hoàng Long AZ

Cựu Mod Vật lí
Thành viên
17 Tháng mười hai 2017
2,553
3,578
564
▶️ Hocmai Forum ◀️
leduymanh2005
a/a/
ω=km=10π rad/s\omega = \sqrt{\dfrac{k}{m}}=10\pi \ rad/s
Kéo xuống vị trí cân bằng 10cm10cm rồi thả nhẹ cho lò xo dao động \rightarrow A=10cmA=10cm
t=0t=0 là lúc vật qua li độ x=5cmx=-5cm theo chiều âm (do vật đi lên và trục OxOx hướng xuống) nên từ đường tròn tìm được điểm pha ban đầu P0P_0 như hình bên.
Vậy phương trình dao động là:
x=10cos(10πt+2π3)x=10\cos (10\pi t +\dfrac{2\pi}{3})
1664458433492.png

b/b/
Gọi thời gian ngắn nhất để đi được 10cm10cmtmint_{min}
ta có: tmin=10vmaxt_{min}=\dfrac{10}{v_{max}}
vậy để thời gian ngắn nhất thì vật phải đi trong vùng có vận tốc cực đại
Suy ra phải đi vào một trong hai cung trên hình.
Ứng với góc quét là π3 rad\dfrac{\pi}{3} \ rad
Vậy tmin=π3ω=130st_{min}=\dfrac{\dfrac{\pi}{3}}{\omega}=\dfrac{1}{30}s
1664458730935.png

c/c/
Vị trí qua li độ x=53cmx=-5\sqrt{3}cm lần đầu tiên ứng với điểm pha P1P_1 trên hình.
Đi từ P0P_0 đến P1P_1 thì góc quét là π6\dfrac{\pi}{6}
Vậy thời gian là t=π6ω=160st=\dfrac{\dfrac{\pi}{6}}{\omega}=\dfrac{1}{60}s
1664458915701.png

d/d/
vω=a3a=ωv3v\omega = a\sqrt{3} \Rightarrow a=\dfrac{\omega v}{\sqrt{3}}
Lại có a,va,v22 đại lượng vuông pha nên: v2ω2A2+a2ω4A2=1\dfrac{v^2}{\omega ^2 A^2 }+\dfrac{a^2}{\omega^4 A^2}=1
suy ra: v2ω2A2=34\dfrac{v^2}{\omega ^2 A^2} =\dfrac{3}{4}
vvmax=32\Rightarrow \dfrac{v}{v_{max}}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}
Mà do lực kéo về đang giảm nên điểm pha ở nửa dưới đường tròn, vậy ta xác định được điểm pha tại thời điểm này có thể là một trong hai điểm màu đỏ trên hình.

Độ dãn lò xo tại vị trí cân bằng: Δl0=mgk=0,01m=1cm\Delta l_0 = \dfrac{mg}{k}=0,01m=1cm
+ Nếu vật ở li độ x=5cm=0,05mx=5cm = 0,05m thì độ lớn lực đàn hồi là:
F1=k(Δl0+0,05)=6NF_1 = k(\Delta l_0 + 0,05)=6N
+ Nếu vật ở li độ x=5cmx=-5cm thì độ lớn lực đàn hồi là:
F2=k.(0,05Δl0)=4NF_2 = k.(0,05-\Delta l_0)=4N

p/s: chỗ này mình đang chưa nghĩ ra nên loại trường hợp nào, hoặc có thể là lấy cả hai.
1664459934557.png

e/e/
Vị trí thế năng bằng 33 lần động năng là các vị trí màu đỏ, nhưng gia tốc đang giảm nữa nên chỉ lấy hai điểm màu xanh thôi nhé.
Ta thấy 11 chu kì vật qua 22 lần, vậy sau 10111011 chu kì sẽ qua 1011.2=20221011.2=2022 lần, và điểm pha lúc đó trở lại P0P_0.
Lần thứ 20232023 là điểm pha đi từ P0P_0 đến điểm màu xanh bên trái, góc quét là π2 rad\dfrac{\pi}{2} \ rad
Vậy tổng thời gian đi là: t=1011.T+π2ω=202.25st=1011.T + \dfrac{\dfrac{\pi}{2}}{\omega}=202.25s

+ Giờ tính quãng đường đi trong thời gian này:
S=1011.4A+(5+1053)S=1011.4A + (5+10-5\sqrt{3})
Vậy tốc độ trung bình: v=st199,98cm/sv=\dfrac{s}{t} \approx 199,98 cm/s
1664460619134.png


Chúc bạn học tốt!
-----
Xem thêm: Vòng tròn lượng giác đa trục trong dao động cơ
 
  • Wow
Reactions: Mộ Dung Thu Vũ

leduymanh2005

Học sinh chăm học
Thành viên
11 Tháng sáu 2022
343
171
51
20
Nghệ An
a/a/
ω=km=10π rad/s\omega = \sqrt{\dfrac{k}{m}}=10\pi \ rad/s
Kéo xuống vị trí cân bằng 10cm10cm rồi thả nhẹ cho lò xo dao động \rightarrow A=10cmA=10cm
t=0t=0 là lúc vật qua li độ x=5cmx=-5cm theo chiều âm (do vật đi lên và trục OxOx hướng xuống) nên từ đường tròn tìm được điểm pha ban đầu P0P_0 như hình bên.
Vậy phương trình dao động là:
x=10cos(10πt+2π3)x=10\cos (10\pi t +\dfrac{2\pi}{3})
View attachment 218955

b/b/
Gọi thời gian ngắn nhất để đi được 10cm10cmtmint_{min}
ta có: tmin=10vmaxt_{min}=\dfrac{10}{v_{max}}
vậy để thời gian ngắn nhất thì vật phải đi trong vùng có vận tốc cực đại
Suy ra phải đi vào một trong hai cung trên hình.
Ứng với góc quét là π3 rad\dfrac{\pi}{3} \ rad
Vậy tmin=π3ω=130st_{min}=\dfrac{\dfrac{\pi}{3}}{\omega}=\dfrac{1}{30}s
View attachment 218957

c/c/
Vị trí qua li độ x=53cmx=-5\sqrt{3}cm lần đầu tiên ứng với điểm pha P1P_1 trên hình.
Đi từ P0P_0 đến P1P_1 thì góc quét là π6\dfrac{\pi}{6}
Vậy thời gian là t=π6ω=160st=\dfrac{\dfrac{\pi}{6}}{\omega}=\dfrac{1}{60}s
View attachment 218959

d/d/
vω=a3a=ωv3v\omega = a\sqrt{3} \Rightarrow a=\dfrac{\omega v}{\sqrt{3}}
Lại có a,va,v22 đại lượng vuông pha nên: v2ω2A2+a2ω4A2=1\dfrac{v^2}{\omega ^2 A^2 }+\dfrac{a^2}{\omega^4 A^2}=1
suy ra: v2ω2A2=34\dfrac{v^2}{\omega ^2 A^2} =\dfrac{3}{4}
vvmax=32\Rightarrow \dfrac{v}{v_{max}}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}
Mà do lực kéo về đang giảm nên điểm pha ở nửa dưới đường tròn, vậy ta xác định được điểm pha tại thời điểm này có thể là một trong hai điểm màu đỏ trên hình.

Độ dãn lò xo tại vị trí cân bằng: Δl0=mgk=0,01m=1cm\Delta l_0 = \dfrac{mg}{k}=0,01m=1cm
+ Nếu vật ở li độ x=5cm=0,05mx=5cm = 0,05m thì độ lớn lực đàn hồi là:
F1=k(Δl0+0,05)=6NF_1 = k(\Delta l_0 + 0,05)=6N
+ Nếu vật ở li độ x=5cmx=-5cm thì độ lớn lực đàn hồi là:
F2=k.(0,05Δl0)=4NF_2 = k.(0,05-\Delta l_0)=4N

p/s: chỗ này mình đang chưa nghĩ ra nên loại trường hợp nào, hoặc có thể là lấy cả hai.
View attachment 218964

e/e/
Vị trí thế năng bằng 33 lần động năng là các vị trí màu đỏ, nhưng gia tốc đang giảm nữa nên chỉ lấy hai điểm màu xanh thôi nhé.
Ta thấy 11 chu kì vật qua 22 lần, vậy sau 10111011 chu kì sẽ qua 1011.2=20221011.2=2022 lần, và điểm pha lúc đó trở lại P0P_0.
Lần thứ 20232023 là điểm pha đi từ P0P_0 đến điểm màu xanh bên trái, góc quét là π2 rad\dfrac{\pi}{2} \ rad
Vậy tổng thời gian đi là: t=1011.T+π2ω=202.25st=1011.T + \dfrac{\dfrac{\pi}{2}}{\omega}=202.25s

+ Giờ tính quãng đường đi trong thời gian này:
S=1011.4A+(5+1053)S=1011.4A + (5+10-5\sqrt{3})
Vậy tốc độ trung bình: v=st199,98cm/sv=\dfrac{s}{t} \approx 199,98 cm/s
View attachment 218967


Chúc bạn học tốt!
-----
Xem thêm: Vòng tròn lượng giác đa trục trong dao động cơ
Hoàng Long AZcâu e s=1011.4a+a chứ bạn
 
  • Like
Reactions: Hoàng Long AZ
View previous replies…

Hoàng Long AZ

Cựu Mod Vật lí
Thành viên
17 Tháng mười hai 2017
2,553
3,578
564
▶️ Hocmai Forum ◀️

leduymanh2005

Học sinh chăm học
Thành viên
11 Tháng sáu 2022
343
171
51
20
Nghệ An
  • Like
Reactions: Hoàng Long AZ

Tên để làm gì

Cựu Mod Vật lí
Thành viên
13 Tháng bảy 2017
3,419
3
4,467
644
22
Bình Định
THPT Chuyên Lê Quý Đôn
leduymanh2005a) Lúc vật đi qua vị trí li độ x=5cmx=-5cm và đang đi lên nghĩa là: pha ban đầu φ=2.π3\varphi = \dfrac{2.\pi}{3}
Tốc độ góc: ω=km=10π\omega = \sqrt{\dfrac{k}{m}} = 10 \pi
Phương trình: x=10.cos(10πt+2π3)cmx = 10.\cos(10\pi t + \dfrac{2\pi}{3}) cm
b) Thời gian ngắn nhất vật được quãng đường 10cm10cm trong suốt quá trình dao động là: từ A2-\dfrac{A}{2} đến A2\dfrac{A}{2} theo hướng đi qua VTCB nên Tmin=T6T_{min} = \dfrac{T}{6}
c) Từ 5-5 đến 53-5\sqrt{3} mất T12\dfrac{T}{12}
d) Câu này em viết phương trình vận tốc: v=xv = x' rồi gia tốc: a=xa = x''
Rồi lập tỷ lệ cho bằng ω3\dfrac{\omega}{3} là được xx
e) Vật có thế năng bằng 3 lần động năng và gia tốc đang giảm: có hai vị trí ±A32\pm \dfrac{A\sqrt{3}}{2} đang đi ra biên
Rồi dùng t=2022.T2+tt = 2022.\dfrac{T}{2} + t' là ra thôi nè

Chúc em học tốt
Tham khảo thêm tại Tất tần tật về dao động điều hòa
 

leduymanh2005

Học sinh chăm học
Thành viên
11 Tháng sáu 2022
343
171
51
20
Nghệ An
a) Lúc vật đi qua vị trí li độ x=5cmx=-5cm và đang đi lên nghĩa là: pha ban đầu φ=2.π3\varphi = \dfrac{2.\pi}{3}
Tốc độ góc: ω=km=10π\omega = \sqrt{\dfrac{k}{m}} = 10 \pi
Phương trình: x=10.cos(10πt+2π3)cmx = 10.\cos(10\pi t + \dfrac{2\pi}{3}) cm
b) Thời gian ngắn nhất vật được quãng đường 10cm10cm trong suốt quá trình dao động là: từ A2-\dfrac{A}{2} đến A2\dfrac{A}{2} theo hướng đi qua VTCB nên Tmin=T6T_{min} = \dfrac{T}{6}
c) Từ 5-5 đến 53-5\sqrt{3} mất T12\dfrac{T}{12}
d) Câu này em viết phương trình vận tốc: v=xv = x' rồi gia tốc: a=xa = x''
Rồi lập tỷ lệ cho bằng ω3\dfrac{\omega}{3} là được xx
e) Vật có thế năng bằng 3 lần động năng và gia tốc đang giảm: có hai vị trí ±A32\pm \dfrac{A\sqrt{3}}{2} đang đi ra biên
Rồi dùng t=2022.T2+tt = 2022.\dfrac{T}{2} + t' là ra thôi nè

Chúc em học tốt
Tham khảo thêm tại Tất tần tật về dao động điều hòa
Tên để làm gìgiúp e mấy bài vừa đăg vs
 
  • Love
Reactions: Tên để làm gì
View previous replies…

leduymanh2005

Học sinh chăm học
Thành viên
11 Tháng sáu 2022
343
171
51
20
Nghệ An
  • Love
Reactions: Tên để làm gì

Tên để làm gì

Cựu Mod Vật lí
Thành viên
13 Tháng bảy 2017
3,419
3
4,467
644
22
Bình Định
THPT Chuyên Lê Quý Đôn
Top Bottom