Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ phân tích từng phần một.
### Phân tích phương trình dao động
Phương trình dao động điều hòa được cho là:
\[ x = 9 \cos(2\pi t - \frac{\pi}{6}) \text{ (cm)} \]
Trong đó:
- Amplitude \( A = 9 \) cm
- Tần số góc \( \omega = 2\pi \) rad/s
### a) Quãng đường vật đi được trong một chu kỳ
Chu kỳ \( T \) của dao động điều hòa được tính bằng công thức:
\[ T = \frac{2\pi}{\omega} = \frac{2\pi}{2\pi} = 1 \text{ s} \]
Quãng đường vật đi được trong một chu kỳ là:
\[ S = 4A = 4 \times 9 = 36 \text{ cm} \]
**Đáp án a:** Đúng, quãng đường vật đi được trong một chu kỳ là 36 cm.
### b) Phương trình vận tốc của vật
Phương trình vận tốc \( v \) được tính bằng đạo hàm của phương trình vị trí \( x \):
\[ v = \frac{dx}{dt} = -A\omega \sin(\omega t + \phi) \]
\[ v = -9 \cdot 2\pi \sin(2\pi t - \frac{\pi}{6}) \]
\[ v = -18\pi \sin(2\pi t - \frac{\pi}{6}) \]
Để viết lại phương trình vận tốc, ta cần tính giá trị của \( \sin(2\pi t - \frac{\pi}{6}) \) tại thời điểm \( t \). Tuy nhiên, phương trình đã cho là:
\[ v = 18\pi \cos(2\pi + \frac{\pi}{3}) \text{ (cm/s)} \]
Ta cần kiểm tra tính đúng đắn của phương trình này.
Tính \( \cos(2\pi + \frac{\pi}{3}) \):
\[ \cos(2\pi + \frac{\pi}{3}) = \cos(\frac{\pi}{3}) = \frac{1}{2} \]
Vậy:
\[ v = 18\pi \cdot \frac{1}{2} = 9\pi \text{ (cm/s)} \]
**Đáp án b:** Sai, phương trình vận tốc không đúng.
### c) Gia tốc của vật tại thời điểm \( t = 2 \) s
Gia tốc \( a \) được tính bằng đạo hàm bậc hai của phương trình vị trí:
\[ a = \frac{d^2x}{dt^2} = -A\omega^2 \cos(\omega t + \phi) \]
\[ a = -9 \cdot (2\pi)^2 \cos(2\pi \cdot 2 - \frac{\pi}{6}) \]
\[ a = -36\pi^2 \cos(4\pi - \frac{\pi}{6}) \]
\[ \cos(4\pi - \frac{\pi}{6}) = \cos(-\frac{\pi}{6}) = \frac{\sqrt{3}}{2} \]
Vậy:
\[ a = -36\pi^2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = -18\sqrt{3}\pi^2 \text{ (cm/s}^2) \]
**Đáp án c:** Đúng, gia tốc của vật tại thời điểm \( t = 2 \) s là \( -18\sqrt{3}\pi \text{ cm/s}^2 \).
### d) Quãng đường vật đi được từ thời điểm ban đầu đến thời điểm \( t = 43,5 \) s
Vì chu kỳ \( T = 1 \) s, nên trong \( 43,5 \) s, vật sẽ thực hiện \( 43,5 \) chu kỳ.
Quãng đường đi được trong \( 43,5 \) chu kỳ là:
\[ S = 43,5 \times 36 \text{ cm} = 1566 \text{ cm} \]
**Đáp án d:** Sai, quãng đường vật đi được từ thời điểm ban đầu đến thời điểm \( t = 43,5 \) s là 1566 cm, không phải 391,5 cm.
### Kết luận
- a) Đúng
- b) Sai
- c) Đúng
- d) Sai
Nếu có câu hỏi nào khác, bạn hãy cho tôi biết!
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.