Môn Lý - Lớp 12
40 bài tập Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số - Phương pháp giản đồ Frenen mức độ vận dụng
Câu hỏi:
Chuyển động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương. Hai dao động này có phương trình lần lượt là \({x_1} = 4\cos \left( {10t + {\pi \over 4}} \right)(cm);{x_2} = 3\cos \left( {10t - {{3\pi } \over 4}} \right)(cm)\) . Độ lớn vận tốc của vật ở VTCB là:
Phương pháp giải:
Phương pháp tổng hợp 2 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số:
Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp:
\(\eqalign{ & {A^2} = A_1^2 + A_2^2 + 2{A_1}{A_2}{\rm{cos(}}{\varphi _2} - {\varphi _1}) \cr & tan\varphi = {{{A_1}\sin {\varphi _1} + {A_2}\sin {\varphi _2}} \over {{A_1}{\rm{cos}}{\varphi _1} + {A_2}{\rm{cos}}{\varphi _2}}} \cr} \)
- Trường hợp đặc biệt:
+ 2 dao động cùng pha: dao động tổng hợp có biên độ A = A1 + A2, pha dao động là pha của 1 trong 2 hai dao động
+ 2 dao động ngược pha: dao động tổng hợp có biên độ A = A1 - A2, pha dao động là pha của dao động thành phần có biên độ lớn hơn.
Lời giải chi tiết:
Ta có:
\(\left\{ \matrix{ {x_1} = 4c{\rm{os(10t + }}{\pi \over 4}) \hfill \cr {x_2} = 3c{\rm{os(10t - }}{{3\pi } \over 4}) \hfill \cr} \right.,\Delta \varphi = \pi \)
=> hai dao động ngược pha nhau => A = A1 - A2 => dao động tổng hợp : \(x = c{\rm{os(10t + }}{\pi \over 4})cm\)
=> Độ lớn vận tốc của vật ở vị trí cân bằng: \({v_{{\rm{max}}}} = A\omega = 1.10 = 10cm/s\)
Chọn C