Phương trình dao động của một vật dao động điều hòa có dạng  x=10cos(ωt+π2)cmx = 10 \cos(\omega t + \frac{\pi}{2}) \, \text{cm}. Gốc thời gian đó được chọn từ lúc nào?

A.  

Lúc chất điểm có li độ x=-10 cm .

B.  

Lúc chất điểm có li độ x=10 cm .

C.  

Lúc chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm.

D.  

Lúc chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương.

Đáp án đúng là: C

Phương trình dao động của một vật dao động điều hòa có dạng:

x=10cos(ωt+π2)cmx = 10 \cos(\omega t + \frac{\pi}{2}) \, \text{cm}

Gốc thời gian được chọn tại vị trí mà pha ban đầu  ϕ0\phi_0 bằng  π2\frac{\pi}{2}. Điều này có nghĩa là tại thời điểm t = 0, vật đang ở vị trí cân bằng và đi qua vị trí này theo chiều âm.

Giải thích chi tiết:

  • Phương trình dao động điều hòa tổng quát có dạng:  x=Acos(ωt+ϕ0)x = A \cos(\omega t + \phi_0), trong đó:
    • AA là biên độ dao động
    • ω\omega là tần số góc
    • ϕ0\phi_0 là pha ban đầu
  • Trong phương trình đã cho:  x=10cos(ωt+π2)x = 10 \cos(\omega t + \frac{\pi}{2}), ta có:
    • Biên độ  A=10cmA = 10 \, \text{cm}
    • Pha ban đầu  ϕ0=π2\phi_0 = \frac{\pi}{2}
  • Để xác định gốc thời gian, ta xét giá trị của x và vận tốc v tại thời điểm t = 0:

    x(0)=10cos(ω0+π2)=10cos(π2)=100=0x(0) = 10 \cos(\omega \cdot 0 + \frac{\pi}{2}) = 10 \cos(\frac{\pi}{2}) = 10 \cdot 0 = 0

    v(0)=10ωsin(ω0+π2)=10ωsin(π2)=10ωv(0) = -10 \omega \sin(\omega \cdot 0 + \frac{\pi}{2}) = -10 \omega \sin(\frac{\pi}{2}) = -10 \omega

  • Giá trị của x tại t = 0 là 0, nghĩa là vật ở vị trí cân bằng. Vận tốc âm ( v(0)=10ωv(0) = -10 \omega) cho biết vật đang đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm.

 

Câu hỏi tương tự:

#6625 THPT Quốc giaVật lý

Một vật dao động điều hòa có đồ thị như hình vẽ. Phương trình dao động của vật là

Lượt xem: 112,649 Cập nhật lúc: 22:26 05/12/2024


Đề thi chứa câu hỏi này:

19. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 -Tiên Hưng - Thái Bình. (Có lời giải chi tiết)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 50 phút

6,695 lượt xem 3,563 lượt làm bài