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:
Dao động của một chất điểm là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình li độ lần lượt là \({x_1} = {\rm{ }}3cos\left( {{{2\pi } \over 3}t - {\pi \over 2}} \right)\)cm và \({x_2} = {\rm{ }}3\sqrt 3 cos\left( {{{2\pi } \over 3}t} \right)\)cm. Tại các thời điểm x1 = x2 li độ của dao động tổng hợp là
Phương pháp giải:
Sử dụng máy tính casio.
Lời giải chi tiết:
Khoảng cách giữa hai chất điểm theo phương Ox là
\(d = \left| {{x_2} - {x_1}} \right|\)
Cài đặt máy tính ở chế độ số phức MODE 2
Bấm máy \(3\sqrt 3 \angle 0 - 3\angle - {\pi \over 2}SHIFT23 = \)
Đọc kết quả \(6\angle {\pi \over 6}\)
Vậy khoảng cách giữa hai vật theo phương Ox là \(d = \left| {6\cos \left( {{{2\pi } \over 3}t + {\pi \over 6}} \right)} \right|\)
Khi hai vật có cùng li độ, x1 = x2 => d = 0
Khi đó \(\cos \left( {{{2\pi } \over 3}t + {\pi \over 6}} \right) = 0 \Leftrightarrow {{2\pi } \over 3}t + {\pi \over 6} = {\pi \over 2} + k\pi (k \in Z)\)
\(\Rightarrow {{2\pi } \over 3}t = {\pi \over 3} + k\pi \left( {k \in Z} \right);{{2\pi } \over 3}t - {\pi \over 2} = - {\pi \over 6} + k\pi \left( {k \in Z} \right)\)
Thay vào phương trình \({{\rm{x}}_1} = \pm 1,5\sqrt 3 cm;{x_2} = \pm 1,5\sqrt 3 cm\)
Do đó, li độ dao động tổng hợp là x = x1 + x2 = ±5,19cm
Chọn B