Một chất điểm có khối lượng m = 300 g thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ. Li độ của hai dao động thành phần phụ thuộc thời gian như hình vẽ. Nếu $t_{2} - t_{1} = \dfrac{1}{6} s$ thì cơ năng của chất điểm gần giá trị nào nhất sau đây?

A.
74,8 mJ
B.
36,1 mJ
C.
37,9 mJ
D.
72,1 mJ
Đáp án đúng là: C

Hướng dẫn: hai dao động có cùng biên độ A
Từ đồ thị ta thấy trong khoảng thời gian từ t₁ đến t₂, dao động 1 dịch chuyển từ li độ 4 cm về vị trí cân bằng, dao động 2 dịch chuyển từ li độ 4 cm, đến biên dương và về li độ 4 cm
Ta có vòng tròn lượng giác:

Từ vòng tròn lượng giác ta thấy:

\alpha = \left(30\right)^{0} = \dfrac{\pi}{6} \left( r a d \right)

Khoảng thời gian từ t₁ đến t₂ là:
$\Delta t = t_{2} - t_{1} = \dfrac{1}{6} \Rightarrow \omega = \dfrac{\Delta \varphi}{\Delta t} = \dfrac{2 \alpha}{\Delta t} = \dfrac{\dfrac{\pi}{3}}{\dfrac{1}{6}} = 2 \pi \left( r a \text{d}/\text{s})$
Lại có $a r cos \dfrac{4}{A} = \left(30\right)^{0} \Rightarrow \dfrac{4}{A} = \left(cos30\right)^{0} = \dfrac{\sqrt{3}}{2} \Rightarrow A = \dfrac{8}{\sqrt{3}} \left(\right. c m \right)$
Độ lệch pha giữa hai dao động là:

\varphi = 2 \alpha = \dfrac{\pi}{3} \left( r a d \right)

Biên độ dao động tổng hợp là:

A_{0} = \sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2} + 2 A_{1} A_{2} cos \dfrac{\pi}{3}} = A \sqrt{3} = 8 \left( c m \right)

Cơ năng của vật là:

W = \dfrac{1}{2} m \left(\omega\right)^{2} A_{0}^{2} = \dfrac{1}{2} . 0 , 3 . \left( 2 \pi \left(\right)\right)^{2} . 0 , \left(08\right)^{2} \approx 0 , 0379 \left( J \right) = 37 , 9 \left( m J \right)

Câu hỏi tương tự:

#3127 THPT Quốc giaVật lý

Một chất điểm có khối lượng m đang dao động điều hòa. Khi chất điểm có vận tốc v thì động năng của nó là:

Lượt xem: 53,276 Cập nhật lúc: 11:01 22/11/2024

#7409 THPT Quốc giaVật lý

Một chất điểm có khối lượng $m = 500 g$ dao động điều hoà với chu kì $T = 2 s$ . Năng lượng dao động của nó là $W = 0,004 J$ . Biên độ dao động của chất điểm là

Lượt xem: 125,986 Cập nhật lúc: 10:59 22/11/2024

#5473 THPT Quốc giaVật lý

Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số là $x_{1}$ $= 5 c o s (20 t + \frac{5 π}{6}) (c m, s)$ và $x_{2} = 5 \sqrt{3} c o s (20 t - \frac{2 π}{3}) (c m, s)$ . Dao động của chất điểm này có pha ban đầu là

Lượt xem: 93,095 Cập nhật lúc: 10:46 22/11/2024

#5984 THPT Quốc giaVật lý

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục $O x$ . Đồ thị biểu diễn vận tốc, gia tốc theo thời gian có dạng như hình bên. Đường (1), (2), (3) lần lượt biểu diễn như hình vẽ:

Lượt xem: 101,796 Cập nhật lúc: 10:48 22/11/2024

#11482 THPT Quốc giaVật lý

Trên mặt một chất lỏng có hai nguồn kết hợp S₁ và S₂, dao động cùng pha với tần số f = 25Hz. Giữa S₁, S₂ có 10 hypebol là quỹ tích của các điểm đứng yên. Khoảng cách giữa đỉnh của hai hypebol ngoài cùng là 13,5cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là

Lượt xem: 195,227 Cập nhật lúc: 10:37 22/11/2024

#4598 THPT Quốc giaVật lý

Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn kết hợp A và B đang dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng. Biết tốc độ truyền sóng không đổi trong quá trình lan truyền, bước sóng do mỗi nguồn phát ra bằng $12 c m$ . Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động với biên độ cực đại nằm trên đoạn thẳng $A B$ là

Lượt xem: 78,230 Cập nhật lúc: 10:39 22/11/2024

#4380 THPT Quốc giaVật lý

Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn kết hợp A và B dao động điều hòa cùng pha với nhau và theo phương thẳng đứng. Biết tốc độ truyền sóng không đổi trong quá trình lan truyền, bước sóng do mỗi nguồn trên phát ra bằng $12 c m$ . Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động với biên độ cực đại nằm trên đoạn thẳng $A B$ là

Lượt xem: 74,504 Cập nhật lúc: 10:53 22/11/2024

#6042 THPT Quốc giaVật lý

Một sóng cơ học lan truyền trong 1 môi trường vật chất tại 1 điểm cách nguồn $x (m)$ có phương trình sóng: $u = 4 c o s (\frac{π}{3} t - \frac{2 π}{3} x) c m$ . Vận tốc trong môi trường đó có giá trị

Lượt xem: 102,739 Cập nhật lúc: 10:47 22/11/2024

#11456 THPT Quốc giaVật lý

Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật M có khối lượng 400g và lò xo có hệ số cứng 40 N/m đang dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng với biên độ 5 cm. Khi M qua vị trí cân bằng người ta thả nhẹ vật m có khối lượng 100g lên M (m dính chặt ngay vào M). Sau đó hệ m và M dao động với biên độ

Lượt xem: 194,797 Cập nhật lúc: 10:42 22/11/2024

#571 THPT Quốc giaVật lý

Một vật nhỏ thực hiện dao động điều hòa, hàm số biểu diễn sự phụ thuộc li độ của vật theo thời gian có dạng

Lượt xem: 9,734 Cập nhật lúc: 10:30 22/11/2024

Đề thi chứa câu hỏi này:

109. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 - HẬU LỘC 3. (Có lời giải chi tiết)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 40 phút

5,526 lượt xem 2,933 lượt làm bài

LetQA - Nền tảng trắc nghiệm & đề thi đa lĩnh vực

Về chúng tôi

LetQA là công cụ hỗ trợ học sinh, sinh viên, giáo viên, tổ chức trong việc ôn luyện, kiểm tra kiến thức; được cung cấp miễn phí cho tất cả người dùng.
LetQA không cung cấp dịch vụ mạng xã hội, không cung cấp thông tin tổng hợp và không thu phí người dùng.

Thông tin liên hệ & hỗ trợ

Email: hotro@letqa.com

Facebook: Let QA (fb.com/letqavn)

Liên kết phổ biến

Yêu cầu bổ sung đề thi

Đóng góp đề thi

Website liên kết

Phần mềm kiểm tra trùng lặp Kiểm Tra Tài Liệu

Phần mềm xuất bản tạp chí điện tử VOJS

Công cụ kiểm tra chính tả và thể thức Viver

Công cụ hỗ trợ trích dẫn và phân tích khoa học Scholar Hub