Hãy biểu diễn dao động điều hòa X = 3 cos (5t +\(\frac{\pi}{3}\)(cm) bằng 1 vecto quay.
Vecto quay biểu diễn dao động điều hòa x = 4 , 5 cos 4 π t + π 8 (trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây) có:
A. tốc độ góc 4 rad/s.
B. chiều dài 4,5 cm.
C. chiều dài 9 cm.
D. tần số 4 π Hz.
Đáp án B
Vecto quay biễu diễn dao động điều hòa có chiều dài 4,5 cm
Vecto quay biểu diễn dao động điều hòa x = 4 , 5 cos ( 4 πt + π 8 ) (trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây) có:
A. tốc độ góc 4 rad/s.
B. chiều dài 4,5 cm.
C. chiều dài 9 cm.
D. tần số 4 π Hz.
+ Vecto quay biễu diễn dao động điều hòa có chiều dài 4,5 cm.
Đáp án B
Nêu cách biểu diễn một dao động điều hòa bằng một vecto quay.
Mỗi dao động điều hòa x = Acos(ωt + φ) được biểu diễn bằng một vecto quay. Vecto quay có đặc điểm:
Có gốc tại gốc tọa độ của trục Ox, có độ dài bằng biên độ dao động A và hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu φ (chọn chiều dương là chiều của đường tròn lượng giác)
Nêu cách biểu diễn một dao động điều hòa bằng một vecto quay.
Biểu diễn dao động điều hòa có phương trình: x = Acos(ωt + Ø) (*)
Các bước:
+ Vẽ trục tọa độ Ox nằm ngang
+ Vẽ vecto OM
+ Khi t = 0 ,cho vecto OM quay đều quanh O với tốc độ góc ω.
Khi đó, vecto quay OM biểu diễn dao động điều hòa có phương trình (*)
Hai dao động điều hòa có phương trình x 1 = A 1 cos ω 1 t và x 2 = A 2 cosω 2 t được biểu diễn trong một hệ tọa độ vuông góc xOy tương ứng bằng hai vecto quay A → 1 và A → 2 . Trong cùng một khoảng thời gian, góc mà hai vecto A → 1 và A → 2 quay quanh O lần lượt là a và b = 6,1a. Tỉ số ω 1 ω 2 bằng
A. 0,9.
B. 6,1.
C. 5,1
D. 0,16
Giả sử một vật dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng theo phương trình
\(x = 2\cos \left( {5t - \frac{\pi }{6}} \right)\)
Ở đây, thời gian t tính bằng giây và quãng đường x tính bằng centimet. Hãy cho biết trong khoảng thời gian từ 0 đến 6 giây, vật đi qua vị trí cân bằng bao nhiêu lần?
Vật đi qua vị trí cân bằng thì x = 0
Khi đó
\(\begin{array}{l}2\cos \left( {5t - \frac{\pi }{6}} \right) = 0\\ \Leftrightarrow \cos \left( {5t - \frac{\pi }{6}} \right) = 0\\ \Leftrightarrow 5t - \frac{\pi }{6} = \frac{\pi }{2} + k\pi \\\Leftrightarrow t = \frac{2\pi }{15} + \frac{{k\pi }}{5} ;k \in Z\end{array}\)
Do khoảng thời gian từ 0 đến 6 giây nên \(t \in \left[ {0;6} \right]\)
\(\begin{array}{l}0 \le \ \frac{{2\pi }}{{15}} + \frac{{k\pi }}{5} \le \ 6;k \in Z\\ \Rightarrow \frac{-2 }{3}\le \ k \le \ \frac{90 - 2\pi}{3\pi};k \in Z\end{array}\)
Do \(k \in Z\) nên \(k \in \left\{ {0;1;2;3;4;5;6;7;8} \right\}\)
Vậy trong khoảng thời gian từ 0 đến 6 giây, vật đi qua vị trí cân bằng 9 lần.
1. Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình li độ theo thời gian là x= 5\(\sqrt{3}\) cos(10\(\pi\)t + \(\dfrac{\pi}{3}\) )(cm) . Tần số của dao động bằng:
A. 10Hz B. 20Hz C. 10\(\pi\)Hz D. 5Hz
2. Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình li độ theo thời gian là x= 6cos(4\(\pi\)t + \(\dfrac{\pi}{3}\) ) (cm) . chu kì của dao động bằng:
A. 4s B. 2s C. 0,25s D. 0,5s
Xét một vecto quay OM→ có những đặc điểm sau:
- Có độ lớn bằng hai đơn vị chiều dài.
- Quay quanh O với tốc độ góc 1 rad/s
- Tại thời điểm t = 0, vecto OM→ hợp với trục Ox một góc 30o
Hỏi vecto quay OM→ biểu diễn phương trình của dao động điều hòa nào?
A. x = 2cos(t – π/3) B. x = 2cos(t + π/6)
C. x = 2cos(t - 30o) D. x = 2cos(t + π/3)
Chọn đáp án B.
Vecto quay OM→ có:
+ Có độ lớn bằng hai đơn vị chiều dài nên biên độ dao động A = 2.
+ Quay quanh O với tốc độ góc 1 rad/s nên tần số ω = 1rad/s.
+ Tại thời điểm t = 0, vecto OM→ hợp với trục Ox một góc 30o nên pha ban đầu là φ = π/6 rad.
Phương trình dao động: x = 2.cos(t + π/6).
Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 5 cm, chu kì 2 s. Tại thời điểm t = 0, vật đi qua cân bằng O theo chiều dương. Phương trình dao động của vật là
A.\(x = 5\cos(\pi t - \frac{\pi}{2})\)(cm)
B.\(x = 5\cos(2\pi t - \frac{\pi}{2})\)(cm)
C.\(x = 5\cos(2\pi t + \frac{\pi}{2})\)(cm)
D.\(x = 5\cos(\pi t + \frac{\pi}{2})\)(cm)
Phương trình tổng quát: \(x= A cos(\omega t+\varphi)\)
+ Tần số góc: \(\omega = 2\pi/2 = \pi \ (rad/s)\)
+ t=0, vật qua VTCB theo chiều đương \(\Rightarrow\left\{ \begin{array}{} x_0 = 0\ cm\\ v_0 >0 \end{array} \right.\)\(\Rightarrow\left\{ \begin{array}{} \cos \varphi = 0\ cm\\ \sin \varphi <0 \end{array} \right. \Rightarrow \varphi = -\frac{\pi}{2}\)
Vậy phương trình dao động: \(x = 5\cos(\pi t - \frac{\pi}{2})\) (cm)