Một vật dao động điều hòa với tần số 60,0 Hz và biên độ 2,50 cm. Tính tốc độ của vật khi nó ở li

Bài 1.11 trang 10 SBT Vật Lí 11: Một vật dao động điều hòa với tần số 60,0 Hz và biên độ 2,50 cm. Tính tốc độ của vật khi nó ở li độ 0,800 cm.

Phương pháp giải:

- Vận dụng kiến thức đã học về các đại lượng của phương trình dao động điều hoà. Phương trình dao động điều hoà có dạng: $x=A\cos \left(\omega t+\phi \right)$với:

+ x là li độ dao động.

+ A là biên độ dao động.

+ Tần số góc của dao động là $\omega =2\pi f$

+ $\left(\omega t+\phi \right)$ là pha của dao động ở thời điểm t.

+ $\phi$ là pha ban đầu.

- Phương trình vận tốc của vật: $v=\omega A\sin \left(\omega t+\phi \right)$

- Phương trình vuông pha giữa li độ và vận tốc: $\frac{x^2}{A^2}+\frac{v^2}{{\omega }^2{A}^2}=1$

Trả lời

Tần số góc của vật là : $\omega =2\pi f=2\pi .60=120\pi \mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{d}/\mathrm{s}$

Phương trình vuông pha giữa li độ và vận tốc: $\frac{x^2}{A^2}+\frac{v^2}{{\omega }^2{A}^2}=1$

Thay x = 0,8 cm.

$\Rightarrow \frac{0,8^2}{2,5^2}+\frac{v^2}{{\left(120\pi .2,5\right)}^2}=1$

$\Rightarrow v=\pm 120\pi .2,5\sqrt{1-\frac{0,8^2}{2,5^2}}=\pm 892,92\mathrm{c}\mathrm{m}/\mathrm{s}$

Mà tốc độ là độ lớn của vận tốc.

Vậy tốc độ của vật khi nó ở li độ 0,800 cm là 892,92 cm/s

Xem thêm các bài giải SBT Vật Lí lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Chủ đề 1: Dao động

Chủ đề 2: Sóng

Chủ đề 3: Điện trường

Chủ đề 4: Dòng điện, mạch điện