Một chất điểm dao động điều hoà có vận tốc cực đại 60cm/s và gia tốc cực đại là 2p m/s2 . Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Thời điểm ban đầu (t = 0), chất điểm có vận tốc 30cm/s và thế năng đang giảm. Chất điểm có gia tốc bằng p m/s2 lần đầu tiên ở thời điểm
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTần số góc của dao động là :
\(\omega = \frac{{{a_0}}}{{{v_0}}} = \frac{{2\pi }}{{0,6}} = \frac{{10\pi }}{3}rad/s\)
Tại thời điểm ban đầu ta áp dụng công thức độc lập với thời gian ta có:
\(\frac{{{v^2}}}{{v_0^2}} + \frac{{{a^2}}}{{a_0^2}} = 1 \Leftrightarrow \frac{{{{30}^2}}}{{{{60}^2}}} + \frac{{{a^2}}}{{{{(2\pi )}^2}}} = 1 \Rightarrow a = \pm \sqrt 3 \pi (m/{s^2})\)
Vì theo đề bài ban đầu thế năng của vật đang giảm, tức là vật đang đi về phía vị trí cân bằng, gia tốc đang giảm dần về 0 nên ta chọn giá trị a =
\(\sqrt 3 \pi \) m/s2.
Thời gian để vật đi từ vị trí ban đầu đến vị trí có gia tốc a = π m/s2 là:
\(\Delta t = \frac{1}{\omega }.(\arccos \frac{\pi }{{2\pi }} - \arccos \frac{{\sqrt 3 \pi }}{{2\pi }}) = 0,05s\)
Chọn C
Đề thi HK1 môn Vật lý 12 năm 2022-2023
Trường THPT Lý Tự Trọng
