Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Chúng ta cùng giải bài toán dao động điều hòa với phương trình:
\[ x = 4 \cos\left(\pi t + \frac{\pi}{3}\right) \quad (cm, s) \]
---
**1. Biên độ dao động của chất điểm là:**
Biên độ \( A = 4\, cm \).
---
**2. Quỹ đạo dao động của chất điểm là:**
Dao động trên đoạn thẳng từ \(-A\) đến \(+A\), tức là: \([-4\, cm; 4\, cm]\).
---
**3. Pha dao động của chất điểm tại thời điểm \( t \) là:**
\[
\varphi = \pi t + \frac{\pi}{3}
\]
---
**4. Pha ban đầu của chất điểm là:**
\[
\varphi_0 = \frac{\pi}{3}
\]
---
**5. Pha dao động của chất điểm tại \( t = \frac{1}{3} s \) là:**
\[
\varphi = \pi \times \frac{1}{3} + \frac{\pi}{3} = \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{3} = \frac{2\pi}{3}
\]
---
**6. Tần số góc của chất điểm là:**
\[
\omega = \pi \quad (rad/s)
\]
---
**7. Tần số dao động của chất điểm là:**
\[
f = \frac{\omega}{2\pi} = \frac{\pi}{2\pi} = \frac{1}{2} \, (Hz)
\]
---
**8. Chu kì dao động của chất điểm là:**
\[
T = \frac{1}{f} = 2\, s
\]
---
**9. Số dao động toàn phần chất điểm thực hiện được trong 10 s là:**
\[
N = \frac{10}{T} = \frac{10}{2} = 5 \, (dao động)
\]
---
**10. Li độ cực đại của chất điểm là:**
Li độ cực đại là biên độ: \(4\, cm\).
---
**11. Li độ cực tiểu của chất điểm là:**
Li độ cực tiểu là 0 (tại vị trí cân bằng).
---
**12. Tốc độ cực đại của chất điểm là:**
\[
v_{max} = A \omega = 4 \times \pi = 4\pi \, cm/s
\]
---
**13. Tốc độ cực tiểu của chất điểm là:**
Tốc độ cực tiểu là 0 (tại vị trí biên).
---
**14. Vận tốc cực đại của chất điểm là:**
Bằng tốc độ cực đại: \(v_{max} = 4\pi\, cm/s\).
---
**15. Vận tốc cực tiểu của chất điểm là:**
Bằng 0.
---
**16. Gia tốc cực đại của chất điểm là:**
\[
a_{max} = A \omega^2 = 4 \times \pi^2 = 4\pi^2\, cm/s^2
\]
---
**17. Gia tốc cực tiểu của chất điểm là:**
Gia tốc cực tiểu là 0 (khi đi qua vị trí cân bằng).
---
**18. Li độ của chất điểm tại thời điểm \( t = 1\, s \) là:**
\[
x = 4 \cos\left(\pi \times 1 + \frac{\pi}{3}\right) = 4 \cos\left(\pi + \frac{\pi}{3}\right) = 4 \cos\left(\frac{4\pi}{3}\right)
\]
\[
\cos \frac{4\pi}{3} = -\frac{1}{2}
\]
\[
x = 4 \times \left(-\frac{1}{2}\right) = -2\, cm
\]
---
**19. Phương trình vận tốc của chất điểm là:**
Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian:
\[
v = \frac{dx}{dt} = -A \omega \sin(\omega t + \varphi_0) = -4 \pi \sin\left(\pi t + \frac{\pi}{3}\right) \, (cm/s)
\]
---
**20. Phương trình gia tốc của chất điểm là:**
Gia tốc là đạo hàm bậc hai của li độ hoặc:
\[
a = -A \omega^2 \cos(\omega t + \varphi_0) = -4 \pi^2 \cos\left(\pi t + \frac{\pi}{3}\right) \, (cm/s^2)
\]
---
**21. Vận tốc của chất điểm tại \( t = \frac{10}{3} s \) là:**
\[
v = -4 \pi \sin\left(\pi \times \frac{10}{3} + \frac{\pi}{3}\right) = -4 \pi \sin\left(\frac{10\pi}{3} + \frac{\pi}{3}\right) = -4 \pi \sin\left(\frac{11\pi}{3}\right)
\]
\[
\frac{11\pi}{3} = 2\pi + \frac{5\pi}{3}
\]
\[
\sin\left(\frac{11\pi}{3}\right) = \sin\left(2\pi + \frac{5\pi}{3}\right) = \sin \frac{5\pi}{3} = -\frac{\sqrt{3}}{2}
\]
Vậy:
\[
v = -4\pi \times \left(-\frac{\sqrt{3}}{2}\right) = 2 \pi \sqrt{3} \approx 2 \times 3.14 \times 1.732 = 10.88\, cm/s
\]
---
Nếu bạn cần giải thích thêm hoặc hỗ trợ các câu hỏi khác, cứ hỏi nhé!
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.