Bài 3: Hình 4.2 là sơ đồ của một bàn xoay hình tròn, có gắn một thành nhỏ cách tâm bàn 15 cm. Bàn...
Câu hỏi:
Bài 3: Hình 4.2 là sơ đồ của một bàn xoay hình tròn, có gắn một thành nhỏ cách tâm bàn 15 cm. Bàn xoay được chiếu sáng bằng nguồn sáng rộng, song song, hướng chiếu sáng từ phía trước màn để bóng đổ lên màn hình. Một con lắc đơn dao động điều hoà phía sau bàn xoay với biên độ bằng khoảng cách từ thanh nhỏ đến tâm bàn xoay. Tốc độ quay của bàn quay được điều chỉnh là $2\pi$ rad/s. Bóng của thanh nhỏ và quả nặng của con lắc luôn trùng nhau.
a) Tại sao nói dao động của bóng của thanh nhỏ và quả nặng là đồng pha?
b) Viết phương trình dao động của con lắc. Chọn gốc thời gian là lúc con lắc ở vị trí hiển thị trong Hình 4.2
c) Bàn xoay đi một góc 60° tử vị trí ban đầu, tính li độ của con lắc và tốc độ của nó tại thời điểm này.
Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Đăng Linh
a) Để chứng minh rằng dao động của bóng của thanh nhỏ và quả nặng là đồng pha, ta thấy rằng chúng luôn xuất hiện cùng lúc và cùng điều chỉnh theo góc độ. Vì vậy, chúng có cùng một chu kỳ dao động và cùng một pha khởi đầu, do đó chúng đồng pha với nhau.b) Ta có biên độ dao động của con lắc là A = 15 cm và tần số góc $\omega = 2\pi$ rad/s. Vị trí ban đầu của con lắc là khi nó ở vị trí hiển thị trong hình (góc 0 độ), nên pha ban đầu là $\varphi = 0$. Phương trình dao động của con lắc có dạng $x = Acos(\omega t + \varphi)$, substituting the values we have $x = 15cos(2\pi t)$ (cm).c) Khi bàn xoay đi một góc 60° từ vị trí ban đầu, pha dao động của con lắc sẽ là $\frac{\pi}{3}$ radian. Li độ của con lắc tại thời điểm này là x = 7.5 cm. Vận tốc của con lắc tại thời điểm này sẽ được tính bằng công thức $v=|\pm \omega \sqrt{A^{2}-x^{2}}| = 15\sqrt{3}\pi$ cm/s.
Câu hỏi liên quan:
- MỞ ĐẦUCâu hỏi: Khi biết phương trình hoặc đồ thị của vật dao động điều hoà, làm thế nào để xác định...
- I. BÀI TẬP VÍ DỤCâu hỏi1. Nếu đề bài cho phương trình dao động không đúng dạng cơ bản...
- Câu hỏi 2.Có thể sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều để xác...
- II. BÀI TẬP LUYỆN TẬPBài 1: Một vật dao động điều hoà có phương trình là $x=2cos(4\pi \omega...
- Bài 2: Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox, quanh điểm gốc 0, với biên độ A = 10 cm và chu...
- Bài 4: Hình 4.3 là đồ thị li độ – thời gian của một vật dao động điều hoà. a) Xác định biên độ, chu...
- Bài 5: Đồ thị li độ – thời gian của hai vật dao động điều hoà A và B có cùng tần số nhưng lệch pha...
Bình luận (0)