Cho ba vật dao động điểu hòa cùng biên độ \(A=10\,\,cm\) nhưng tần số khác nhau. Biết rằng tại mọi thời điểm li độ, vận tốc của các vật liên hệ với nhau bởi biểu thức \(\frac{{{x}_{1}}}{{{v}_{1}}}+\frac{{{x}_{2}}}{{{v}_{2}}}=\frac{{{x}_{3}}}{{{v}_{3}}}+2018\). Tại thời điểm t, các vật cách vị trí cân bằng của chúng lần lượt là 6 cm, 8 cm và \({{\text{x}}_{3}}\) . Giá trị \({{\text{x}}_{3}}\) gần giá trị nào nhất:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Xét đạo hàm sau:
\({{\left( \frac{x}{v} \right)}^{'}}=\frac{x'.v-v'.x}{{{v}^{2}}}=\frac{{{v}^{2}}-a.x}{{{v}^{2}}}=\frac{{{\omega }^{2}}\left( {{A}^{2}}-{{x}^{2}} \right)-\left( -{{\omega }^{2}}.x \right).x}{{{\omega }^{2}}\left( {{A}^{2}}-{{x}^{2}} \right)}=\frac{{{A}^{2}}}{{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}\,\,\,\left( 1 \right)\)
+ Xét biểu thức: \(\frac{{{x}_{1}}}{{{v}_{1}}}+\frac{{{x}_{2}}}{{{v}_{2}}}=\frac{{{x}_{3}}}{{{v}_{3}}}.\)
+ Lấy đạo hàm hai vế và áp dụng đạo hàm (1) ta có:
\(\begin{array}{l}
\left( {\frac{{{x_1}}}{{{v_1}}} + \frac{{{x_2}}}{{{v_2}}}} \right) = \left( {\frac{{{x_3}}}{{{v_3}}}} \right) + 2018'\\
\Rightarrow \left( {\frac{{{x_1}}}{{{v_1}}}} \right) + \left( {\frac{{{x_2}}}{{{v_2}}}} \right) = \left( {\frac{{{x_3}}}{{{v_3}}}} \right)\\
\Rightarrow \frac{{{A^2}}}{{{A^2} - x_1^2}} + \frac{{{A^2}}}{{{A^2} - x_2^2}} = \frac{{{A^2}}}{{{A^2} - x_0^2}}\\
\Rightarrow \frac{{{{10}^2}}}{{{{10}^2} - {6^2}}} + \frac{{{{10}^2}}}{{{{10}^2} - {8^2}}} = \frac{{{{10}^2}}}{{{{10}^2} - x_0^2}} = \frac{{625}}{{144}}\\
\Rightarrow {x_0} = \sqrt {\frac{{1924}}{{25}}} = 8,77{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)
\end{array}\)
Câu hỏi liên quan
-
Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Gọi F là độ lớn lực tương tác điện giữa êlectron và hạt nhân khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng K. Khi độ lớn lực tương tác điện giữa êlectron và hạt nhân là \(\frac{\text{F}}{\text{16}}\) thì êlectron đang chuyển động trên quỹ đạo dừng nào?
-
Đặt điện áp \(u=U\sqrt{2}\cos \omega t\) (U không đổi, \(\omega \) thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Trên hình vẽ, các đường (1),(2) và (3) là đồ thị của các điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở \({{\text{U}}_{\text{R}}}\), hai đầu tụ điện \({{\text{U}}_{\text{C}}}\) và hai đầu cuộn cảm \({{\text{U}}_{\text{L}}}\) theo tần số góc \(\omega \). Đường (1),(2) và (3) theo thứ tự tương ứng là
.png)
-
Một nguồn âm được coi như một nguồn điểm phát ra sóng âm trong một môi trường coi như không hấp thụ và phản xạ âm thanh. Công suất của nguồn âm là 0,225 W. Cường độ âm chuẩn \({{I}_{0}}={{10}^{-12}}\) \(W/{{m}^{2}}\) . Mức cường độ âm tại một điểm cách nguồn 10 (cm) là
-
Một lăng kính có góc chiết quang A=60, chiết suất của lăng kính đối với tia ló là nđ=1,6444 và đối với tia tím là nt=1,6852. Chiếu tia sáng trắng tới mặt bên của lăng kính dưới góc tới nhỏ. Góc lệch giữa tia ló màu đỏ và tia ló màu tím:
-
Quang phổ vạch của chất khí loãng có số lượng vạch và vị trí các vạch phụ thuộc vào
-
Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp giống nhau A và B dao động với cùng biên độ 2 cm, cùng tần số 20 Hz, tạo ra trên mặt chất lỏng hai sóng truyền đi với tốc độ 40 cm/s. Điểm M trên mặt chất lỏng cách A đoạn 18 cm và cách B 7 cm có biên độ dao động bằng
-
Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 200N/m , quả cầu m có khối lượng 1kg đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 12,5cm. Khi quả cầu xuống đến vị trí thấp nhất thì có một vật nhỏ khối lượng 500g bay theo phương trục lò xo, từ dưới lên với tốc độ 6m/s tới dính chặt vào M. Lấy g = 10m/s2 . Sau va chạm , hai vật dao động điều hòa. Biên độ dao động của hệ hai vật sau và chạm là :
-
Cho mạch điện như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm.
Điện áp xoay chiều ổn định giữa hai đầu A và B là u = \(100\sqrt{6}\)cos(ωt). Khi K mở hoặc đóng, thì đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng là im và iđ được biểu diễn như hình trên.
Điện trở các dây nối rất nhỏ. Giá trị của R bằng :
-
Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị tức thời u và giá trị hiệu dụng U vào hai đầu mạch nối tiếp gồm một điện trở thuần R và một tụ điện có điện dung C. Các điện áp tức thời và điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở và hai đầu tụ điện lần lượt là uR, uC, UR, UC . Hệ thức nào sau đây đúng ?
-
Chọn câu đúng. Hạt nhân càng bền vững khi có
-
Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 2cos(2πt – π/6) cm. Lấy π2= 10. Gia tốc của vật tại thời điểm t = 0,25s là:
-
Mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 1mH và tụ điện có điện dung 0,1µF. Dao động điện từ riêng của mạch có chu kì là
-
Khi nói về ánh sáng đơn sắc, phát biểu nào sau đây đúng?
-
Nếu tăng khoảng cách giữa hai điện tích lên 4 lần thì lực tương tác giữa hai điện tích sẽ :
-
Một vật dao động điều hoà trong thời gian 1 phút vật thực hiện được 30 dao động. Chu kì dao động của vật là
-
Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số, trên hai đường thẳng song song với nhau và song song với trục Ox có phương trình lần lượt là x1 = A1 cos(ω.t+φ1) và x2 = A2 cos(ω.t+φ2). Giả sử x = x1 + x2 và y = x1 - x2. Biết rằng biên độ dao động của x gấp năm lần biên độ dao động của y. Độ lệch pha cực đại giữa x1 và x2 gần với giá trị nào nhất sau đây?
-
Cho mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần, một cuộn cảm thuần và một tụ điện mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số góc \(\omega \) thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm lần lượt là \({{U}_{C}},\text{ }{{U}_{L}}\) phụ thuộc vào \(\omega ,\) chúng được biểu diễn bằng các đồ thị như hình vẽ, tương ứng với các đường \({{U}_{C}},\text{ }{{U}_{L}}\). Khi \(\omega ={{\omega }_{1}}\) thì \({{U}_{C}}\) đạt cực đại \({{U}_{m}}\) và khi \(\omega ={{\omega }_{2}}\) thì \({{U}_{L}}\) đạt cực đại \({{U}_{m}}.\) Hệ số công suất của đoạn mạch khi \(\omega ={{\omega }_{2}}\) gần nhất với giá trị là
-
Giới hạn quang điện của kim loại đồng là 300 nm. Công thoát electron của kim loại này là
-
Đặt điện áp \(u=220\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t+\varphi \right)\)(V) vào hai đầu đoạn mạch AB chứa RLC nối tiếp theo đúng thứ tự đó, điện dung C thay đổi sao cho dòng điện qua mạch có biểu thức \(i={{I}_{0}}\cos 100\pi t\left( A \right)\). Gọi M là điểm nối giữa cuộn cảm L và tụ điện C. Biết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM, MB lần lượt là \({{u}_{1}}={{U}_{01}}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{3} \right)V\), \({{u}_{2}}={{U}_{02}}\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{2} \right)V\). Tổng \(\left( {{U}_{01}}+{{U}_{02}} \right)\) có giá trị lớn nhất là
-
Cho điện áp hai đầu đoạn mạch là uAB =120 √2cos(100πt – п/4) V và cường độ dòng điện qua mạch là i = 3 √2cos(100πt + п/12) A. Công suất tiêu thụ trung bình của đoạn mạch là
