Vật tham gia đồng thời vào 2 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số \({{x}_{1}}={{A}_{1}}cos\omega t\) và \({{x}_{2}}={{A}_{2}}cos(\omega t-\frac{\pi }{2})\). Với \({{v}_{\text{max}}}\) là vận tốc cực đại của vật. Khi hai dao động thành phần \({{x}_{1}}={{x}_{2}}={{x}_{0}}\) thì \({{x}_{0}}\) bằng:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiBiên độ của dao động tổng hợp:\({{A}^{2}}=A_{1}^{2}+A_{2}^{2}\)
Hai dao dộng vuông pha nên: \(\frac{x_{1}^{2}}{A_{1}^{2}}+\frac{x_{2}^{2}}{A_{2}^{2}}=1\Rightarrow \frac{x_{0}^{2}}{A_{1}^{2}}+\frac{x_{0}^{2}}{A_{2}^{2}}=1\)
\(\Rightarrow \frac{1}{x_{0}^{2}}=\frac{1}{A_{1}^{2}}+\frac{1}{A_{2}^{2}}=\frac{A_{1}^{2}+A_{2}^{2}}{A_{1}^{2}.A_{2}^{2}}=\frac{{{A}^{2}}}{A_{1}^{2}.A_{2}^{2}}\Rightarrow {{x}_{0}}=\frac{{{A}_{1}}{{A}_{2}}}{A}\)
Gọi \({{v}_{\text{max}}}\) là vận tốc cực đại của vật trong quá trình dao động:
\({{v}_{\text{max}}}=A\omega \Rightarrow A=\frac{{{v}_{\text{max}}}}{\omega }\Rightarrow {{x}_{0}}=\frac{{{A}_{1}}{{A}_{2}}\omega }{{{v}_{\text{max}}}}\)