Một chất điểm dao động điều trên một quỹ đạo dài 8cm. Biết pha dao động ở thời điểm t là /3
và khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp vectơ gia tốc đổi chiều là 0,5s. Sau thời gian
'
t t=+
24
quãng đường vât đi được là
A. 24,00 cm.
B. 12,83 cm.
C. 25,66 cm
D. 48,00 cm.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………..............................
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Quảng cáo
2 câu trả lời 425
Để giải bài toán này, chúng ta cần phân tích các thông tin đã cho và áp dụng các công thức liên quan đến dao động điều hòa.
### **1. Xác định các thông số của dao động**
- **Chiều dài quỹ đạo (L):**
Quỹ đạo dài 8 cm ⇒ Biên độ \( A = \frac{L}{2} = \frac{8}{2} = 4 \, \text{cm} \).
- **Pha dao động tại thời điểm \( t \):**
Pha dao động là \( \frac{\pi}{3} \), tức là \( \phi(t) = \omega t + \varphi_0 = \frac{\pi}{3} \).
- **Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp vectơ gia tốc đổi chiều:**
Vectơ gia tốc đổi chiều khi vật qua vị trí cân bằng (vì \( a = -\omega^2 x \), đổi dấu khi \( x = 0 \)).
Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp qua vị trí cân bằng là \( \frac{T}{2} = 0,5 \, \text{s} \).
⇒ Chu kỳ \( T = 1 \, \text{s} \).
⇒ Tần số góc \( \omega = \frac{2\pi}{T} = 2\pi \, \text{rad/s} \).
### **2. Xác định thời gian \( \Delta t = \frac{24}{T} \)**
- Chu kỳ \( T = 1 \, \text{s} \), nên \( \Delta t = \frac{24}{1} = 24 \, \text{s} \).
- Số chu kỳ trong 24 s: \( n = \frac{24}{T} = 24 \) chu kỳ.
- Trong mỗi chu kỳ, vật đi được quãng đường \( 4A = 16 \, \text{cm} \).
- Quãng đường tổng cộng sau 24 chu kỳ: \( S = 24 \times 16 = 384 \, \text{cm} \).
Tuy nhiên, đáp án không có 384 cm, nên có thể đề bài có sai sót hoặc cách hiểu khác.
**Giải thích lại:**
Nếu đề bài viết \( t' = t + \frac{24}{T} \), thì \( \Delta t = \frac{24}{T} \). Với \( T = 1 \, \text{s} \), ta có \( \Delta t = 24 \, \text{s} \), và quãng đường là 384 cm (không có trong đáp án).
Nếu đề bài viết \( t' = t + \frac{1}{24} \) s:
- \( \Delta t = \frac{1}{24} \, \text{s} \).
- Góc quét được: \( \Delta \phi = \omega \Delta t = 2\pi \times \frac{1}{24} = \frac{\pi}{12} \).
- Pha ban đầu tại \( t \): \( \phi(t) = \frac{\pi}{3} \).
- Pha tại \( t' \): \( \phi(t') = \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{12} = \frac{5\pi}{12} \).
- Quãng đường đi được:
- Từ \( \frac{\pi}{3} \) đến \( \frac{5\pi}{12} \), vật đi từ \( x = A \cos \frac{\pi}{3} = 2 \, \text{cm} \) đến \( x = A \cos \frac{5\pi}{12} \approx 4 \cos(75^\circ) \approx 1,035 \, \text{cm} \).
- Vì \( \omega t \) tăng, vật đang đi theo chiều âm (vì \( \frac{\pi}{3} \) nằm ở góc phần tư thứ nhất, và \( \frac{5\pi}{12} \) cũng ở góc phần tư thứ nhất nhưng gần về phía \( \frac{\pi}{2} \), nên \( x \) giảm).
- Quãng đường đi được: \( |2 - 1,035| \approx 0,965 \, \text{cm} \), nhưng không khớp đáp án.
**Cách hiểu đúng:**
Nếu đề bài viết \( t' = t + \frac{24}{T} \), thì \( \Delta t = 24T \), và quãng đường là \( 24 \times 4A = 24 \times 16 = 384 \, \text{cm} \) (không có đáp án).
Nếu đề bài viết \( t' = t + \frac{1}{24} \) s, thì \( \Delta t = \frac{1}{24} \, \text{s} \), và quãng đường đi được tính như trên nhưng không khớp đáp án.
**Nhận xét:**
Có thể đề bài ghi sai thời gian, hoặc đáp án bị lỗi. Nếu sửa lại \( \Delta t = \frac{24}{T} = 24 \, \text{s} \), thì quãng đường là 384 cm (không có trong đáp án).
Nếu đề bài yêu cầu tính quãng đường trong **1 chu kỳ (T = 1 s)**, thì quãng đường là \( 4A = 16 \, \text{cm} \), cũng không có đáp án.
**Kết luận:**
Có thể đáp án đúng là **B. 12,83 cm** nếu tính trong một khoảng thời gian ngắn hơn, nhưng cách tính chi tiết không khớp.
**Đề xuất:**
Kiểm tra lại đề bài hoặc thông số tính toán.
Tuy nhiên, nếu đề bài hỏi quãng đường sau **6 chu kỳ (6 s)**, thì quãng đường là \( 6 \times 4A = 24 \, \text{cm} \), tương ứng đáp án **A. 24,00 cm**.
Nhưng với dữ kiện \( \Delta t = \frac{24}{T} \), nếu \( T = 1 \, \text{s} \), thì \( \Delta t = 24 \, \text{s} \), quãng đường là 384 cm (không có đáp án).
**=> Có thể đáp án đúng là B. 12,83 cm nếu tính trong một phần chu kỳ.**
Nhưng không rõ cách tính cụ thể.
**Kết quả chọn theo đáp án gần nhất:**
\boxed{B}
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
3701 -
-
