Hãy cho biết. Một vật dao động là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là ...

Câu hỏi:
Một vật dao động là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là \({x_1} = 20\cos \left( {\omega t - \pi } \right)\,\,\left( {cm} \right)\) và \({x_2} = {A_2}\cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{3}} \right)\,\,\left( {cm} \right)\). Thay đổi A₂ để biên độ dao động tổng hợp có giá trị nhỏ nhất, khi đó lệch pha giữa dao động tổng hợp và dao động thành phần x₁ là
- A. \(\frac{{2\pi }}{3}\,\,\left( {rad} \right)\).
- B. \(\frac{\pi }{6}\,\,\left( {rad} \right)\).
- C. \(\frac{\pi }{3}\,\,\left( {rad} \right)\).
- D. \(\frac{{5\pi }}{6}\,\,\left( {rad} \right)\).
Lời giải tham khảo:

Đáp án đúng: B
Đáp án : B

Ta có giản đồ vecto:

Từ giản đồ vecto, áp dụng định lí hàm cos, ta có:

\(\begin{array}{l}{A^2} = {A_1}^2 + {A_2}^2 + 2{A_1}{A_2}\cos \frac{{2\pi }}{3}\\ \Rightarrow {A^2} = {20^2} + {A_2}^2 - 20{A_2}\end{array}\)

Đặt \(x = {A_2}\), xét hàm số \(f\left( x \right) = {x^2} - 20x + {20^2}\), ta có:

\(f{'_{\left( x \right)}} = 2x - 20\)

Để \({A_{\min }} \Rightarrow {f_{\left( x \right)}}\min \Rightarrow f{'_{\left( x \right)}} = 0 \Rightarrow x = 10 \Rightarrow {A_2} = 10\,\,\left( {cm} \right)\)

Khi đó, \({A_{\min }} = 10\sqrt 3 \,\,\left( {cm} \right)\)

Ta có: \(\cos \varphi = \frac{{{A_1}^2 + {A^2} - {A_2}^2}}{{2A.{A_1}}} = \frac{{\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow \varphi = \frac{\pi }{6}\)

Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi HOC247 cung cấp đáp án và lời giải

ADSENSE