27/10/2024
27/10/2024
29/10/2024
Để giải quyết các câu hỏi này, chúng ta sẽ phân tích từng phần một.
**a)** Phương trình gia tốc của vật:
Vật dao động điều hòa có li độ được cho bởi \( x = 4\cos(4\pi t) \) (cm). Để tìm gia tốc, chúng ta cần tính đạo hàm bậc hai của li độ theo thời gian.
1. Tính vận tốc \( v \):
\[
v = \frac{dx}{dt} = -4 \cdot 4\pi \sin(4\pi t) = -16\pi \sin(4\pi t) \text{ (cm/s)}
\]
2. Tính gia tốc \( a \):
\[
a = \frac{dv}{dt} = -16\pi \cdot 4\pi \cos(4\pi t) = -64\pi^2 \cos(4\pi t)
\]
Thay \( \pi^2 = 10 \):
\[
a = -640 \cos(4\pi t) \text{ (cm/s}^2\text{)}
\]
Vậy phương trình gia tốc là:
\[
a = -640 \cos(4\pi t) \text{ (cm/s}^2\text{)}
\]
Do đó, câu a là **sai**.
**b)** Quãng đường vật đi được kể từ lúc bắt đầu dao động đến lúc vật đạt tốc độ cực đại lần đầu tiên:
Tức vật đi từ biên đến VTCB
s = A = 4 cm
b. Sai
**c)** Gia tốc của vật ở thời điểm \( t=0,5~s \):
Tính gia tốc tại \( t = 0,5 \) s:
\[
a = -640 \cos(4\pi \cdot 0,5) = -640 \cos(2\pi) = -640 \cdot 1 = -640 \text{ (cm/s}^2\text{)}
\]
Vậy gia tốc là \( a = -640 \text{ cm/s}^2 \), câu c là **sai**.
27/10/2024
Câu 3:
Phương trình dao động: x = 4cos(4πt) (cm)
a) Phương trình gia tốc:
Đúng.
Gia tốc a = -ω²x
Với ω = 4π rad/s và x = 4cos(4πt) (cm)
Ta có: a = -(4π)² * 4cos(4πt) = -16π²cos(4πt) cm/s²
Tuy nhiên, theo quy ước, gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng nên ta có thể bỏ dấu trừ ở trước: a = 16π²cos(4πt) cm/s²
b) Quãng đường vật đi được kể từ lúc bắt đầu dao động đến lúc vật đạt tốc độ cực đại lần đầu tiên:
Sai.
Khi vật đạt tốc độ cực đại, vật đang ở vị trí cân bằng (x = 0).
Từ vị trí biên x = 4cm về vị trí cân bằng, vật đi được quãng đường là 4cm.
c) Gia tốc của vật ở thời điểm t = 0,5s:
Đúng.
Thay t = 0,5s vào phương trình gia tốc, ta được: a = 16π²cos(4π*0,5) = 16π²cos(2π) = 16π² cm/s²
d) Thời điểm vật đi qua vị trí gia tốc có giá trị cực đại lần thứ 2024:
Cần xem xét lại.
Gia tốc cực đại khi vật ở vị trí biên (x = ±A).
Trong một chu kì, vật đi qua vị trí gia tốc cực đại 2 lần.
Để vật đi qua vị trí gia tốc cực đại 2024 lần, nó phải thực hiện 2024/2 = 1012 chu kì.
Chu kì T = 2π/ω = 2π/(4π) = 0,5s.
Vậy thời gian cần tìm là: t = 1012 * 0,5s = 506s.
Kết luận:
Câu a và c đúng.
Câu b và d sai.
Sửa lại câu b và d:
b: Quãng đường vật đi được kể từ lúc bắt đầu dao động đến lúc vật đạt tốc độ cực đại lần đầu tiên là 4cm.
d: Thời điểm vật đi qua vị trí gia tốc có giá trị cực đại lần thứ 2024 là 506s.
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
CÂU HỎI LIÊN QUAN
Top thành viên trả lời