Một vật có khối lượng \(100\;{\rm{g}}\) tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương,

Câu hỏi số 687460:

Vận dụng

Một vật có khối lượng \(100\;{\rm{g}}\) tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Hai dao động thành phẩn có đồ thị dao động như hình vẽ. Lực kéo về cực đại tác dụng lên vật gần nhất với giá trị

A. \(5\;{\rm{N}}\).

B. \(4\;{\rm{N}}\).

C. \(1\;{\rm{N}}\).

D. \(14\;{\rm{N}}\).

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:687460

Phương pháp giải

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị, viết phương trình của dao động

Biên độ dao động tổng hợp: \(A = \sqrt {{A_1}^2 + {A_2}^2 + 2{A_1}{A_2}\cos \Delta \varphi } \)

Tần số góc: \(\omega = \dfrac{{2\pi }}{T}\)

Lực kéo về cực đại: \(F = m{\omega ^2}A\)

Giải chi tiết

Từ đồ thị ta thấy biên độ và pha ban đầu của các dao động tương ứng là:

\(\left\{ \begin{array}{l}{A_1} = 3\,\,\left( {cm} \right);\,\,{\varphi _1} = 0\\{A_2} = 2\,\,\left( {cm} \right);\,\,{\varphi _2} = - \dfrac{\pi }{2}\,\,\left( {rad} \right)\end{array} \right.\)

→ hai dao động vuông pha

Biên độ dao động tổng hợp là:

\(A = \sqrt {{A_1}^2 + {A_2}^2} = \sqrt {{3^2} + {2^2}} = \sqrt {13} \,\,\left( {cm} \right)\)

Từ đồ thị ta thấy:

\(\begin{array}{l}\dfrac{T}{2} = 100\,\,\left( {ms} \right) \Rightarrow T = 0,2\,\,\left( s \right)\\ \Rightarrow \omega = \dfrac{{2\pi }}{T} = \dfrac{{2\pi }}{{0,2}} = 10\pi \,\,\left( {rad/s} \right)\end{array}\)

Lực kéo về cực đại tác dụng lên vật là:

\(F = m{\omega ^2}A = 0,1.{\left( {10\pi } \right)^2}.\dfrac{{\sqrt {13} }}{{100}} \approx 3,56\,\,\left( N \right)\)

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.