VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Xác định thời điểm và số lần vật qua vị trí và chiều đã biết trong dao động điều hòa, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 12.
Nội dung bài viết Xác định thời điểm và số lần vật qua vị trí và chiều đã biết trong dao động điều hòa:
Xác định thời điểm và số lần vật qua vị trí và chiều đã biết. Phương pháp giải và ví dụ minh họa. Thời điểm vật qua x, lần thứ n (Với n nhỏ, trường hợp đơn giản). Phương pháp: Tìm vị trí xuất phát: Q = t + p. Nếu t = 0 thì pp = p. Xác định vị trí cần đến. Nếu vị trí xuất phát và vị trí đến là những số đẹp thì dựa vào VTLG để tính các khoảng thời gian đặc biệt. Nếu vị trí xuất phát và vị trí đến số liệu không đẹp thì dựa vào công thức tính t = A để tính thời gian.
Ví dụ 1: Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 8cos(2t) cm. Thời điểm thứ nhất vật đi qua vị trí cân bằng kể từ lúc t = 0 là. Hướng dẫn lần 1. Từ VTLG ta có kể từ lúc t = 0 thời gian vật qua VTCB lần thứ nhất. Ví dụ 2: Cho một vật dao động điều hòa có phương trình chuyển động x = 10cos(2at – T/ 6) (cm). Vật đi qua vị trí cân bằng lần đầu tiên vào thời điểm. Ví dụ 3: Cho một vật dao động điều hòa có phương trình chuyển động x = 5cos(2at – T/6) (cm). Vật đi qua vị trí biên lần thứ hai bằng. Thời điểm liên quan đến vận tốc, gia tốc lực kéo về. Cách 1: Dựa vào các phương trình độc lập với thời gian x + 3 = A để quy về li độ sau đó sử dụng VTLG đơn trục. Nếu các giá trị 0 và a rơi vào trường hợp đó thì dùng VTLG đa trục.
Ví dụ 1: Một dao động điều hòa với x = 8cos(27t)(cm). Thời điểm lần thứ hai vật qua vị trí vật qua vị trí có vận tốc v = -8 cm/s là. Ví dụ 2: Một vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng 0 tuân theo phương trình x = 5cos(t + T / 4)(cm). Kể từ lúc t = 0 vật đi qua vị trí lực kéo về triệt tiêu lần thứ ba vào thời điểm. Một chu kì có 2 lần lực kéo về triệt tiêu. Lần thứ 3 vật triệt tiêu tương ứng với thời gian At = T + T = 2s > At = 2,25s. Ví dụ 3: Một chất điểm dao động điều hòa có vận tốc cực đại là 60 cm/s và . gia tốc cực đại là 20 m/s2. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng. Thời điểm ban đầu (t = 0), chất điểm có vận tốc 30 cm/s và đang đi ra xa vị trí cân bằng. Chất điểm có gia tốc bằng m/s2 lần đầu tiên ở thời điểm. Chú ý: Kí hiệu ao chỉ gia tốc cực đại và 01 chỉ vận tốc có giá trị cực đại. 3. Số lần vật đi qua vị trí xa nhất định trong một khoảng thời gian.