Chất điểm dao động điều hòa với chu kỳ 0,4 s. Khi chất điểm có li độ x = 1,2 cm thì động năng của chất điểm chiếm 96% cơ năng toàn phần. Tốc độ trung bình của chất điểm trong một chu kỳ là
A. 120 cm/s. B. 60 cm/s. C. 90 cm/s. D. 30 cm/s.
Chất điểm dao động điều hòa với chu kỳ 0,4 s. Khi chất điểm có li độ x = 1,2 cm thì động năng của chất điểm chiếm 96% cơ năng toàn phần. Tốc độ trung bình của chất điểm trong một chu kỳ là
A. 120 cm/s. B. 60 cm/s. C. 90 cm/s. D. 30 cm/s.
Đáp án: B
${{v}_{TDTB}}=60cm/s$
Giải thích các bước giải:
$T=0,4s;x=1,2cm;{{\text{W}}_{d}}=0,96\text{W};$
Vận tốc:
$\begin{align}
& {{\text{W}}_{d}}=0,96\text{W} \\
& \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}.m.{{v}^{2}}=0,96.\dfrac{1}{2}.m.v_{max}^{2} \\
& \Rightarrow v=\pm \sqrt{0,96}.{{v}_{max}} \\
\end{align}$
Biên độ dao động:
$\begin{align}
& \dfrac{{{x}^{2}}}{{{A}^{2}}}+\dfrac{{{v}^{2}}}{v_{max}^{2}}=1 \\
& \Leftrightarrow \dfrac{1,{{2}^{2}}}{{{A}^{2}}}+(0,96)=1 \\
& \Leftrightarrow A=6cm \\
\end{align}$
tốc độ trung bình chất điểm trong 1T:
${{v}_{TDTB}}=\dfrac{4A}{T}=\dfrac{4.6}{0,4}=60cm/s$
Chất điểm dao động điều hòa với chu kỳ 0,4 s. Khi chất điểm có li độ x = 1,2 cm thì động năng của chất điểm chiếm 96% cơ năng toàn phần. Tốc độ trung bình của chất điểm trong một chu kỳ là:
A. 120 cm/s.
B. 60 cm/s.
C. 90 cm/s.
D. 30 cm/s.
T = 0,4s
x = 1,2cm ⇒ Wđ = 96/100W ⇒ Wt = 4/100W ⇒ x2 = 4/100A2
⇒|x|=2/10A⇒A=10.1,2/2=6 cm
¯¯¯v = 4A/T = 4.6/0,4 = 60 cm/s