Giải Câu hỏi 1 trang 10 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Phương pháp giải:

Quan sát hình vẽ và dựa vào kiến thức đã học

- Biên độ: A là độ dịch chuyển cực đại của vật tính từ vị trí cân bằng.

- Chu kì: là khoảng thời gian để vật thực hiện được một dao động, kí hiệu là T.

- Tần số: là số dao động mà vật thực hiện được trong một giây, kí hiệu là f.

Ta có: \(f = \frac{1}{{\:T}}\)

Lời giải chi tiết:

- Từ đồ thị ta thấy:

Biên độ: A = 0,2m = 20cm.

Chu kì: T = 0,4s

Tần số: \(f = \frac{1}{T} = \frac{1}{{0,4}} = 2,5\left( {Hz} \right)\)

Tần số góc của dao động điều hoà: 

\(\omega  = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2\pi }}{{0,4}} = 5\pi (rad/s)\)

Từ đồ thị ta thấy lúc t = 0 thì x = 0 và đang đi về biên dương

\( \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}
{0 = A.cos\varphi }\\
{ - \omega Asin\varphi  > 0}
\end{array}} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
cos\varphi  = 0\\
sin\varphi  < 0
\end{array} \right. \Rightarrow \varphi  =  - \frac{\pi }{2}\)

Phương trình dao động điều hoà: \(x = 20\cos \left( {5\pi t - \frac{\pi }{2}} \right)cm\)

+ Thời điểm vật có li độ x = 0 là:

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{20\cos \left( {5\pi t - \frac{\pi }{2}} \right) = 0 \Leftrightarrow \cos \left( {5\pi t - \frac{\pi }{2}} \right) = 0}\\
{ \Rightarrow 5\pi t - \frac{\pi }{2} = \frac{\pi }{2} + k\pi  \Rightarrow t = \frac{1}{5} + \frac{k}{5}{\mkern 1mu} }
\end{array}\)

với k=−1,0,1,2....

+ Thời điểm vật có li độ x = 0,1m = 10cm là:

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{20cos\left( {5\pi t - \frac{\pi }{2}} \right) = 10 \Leftrightarrow \cos \left( {5\pi t - \frac{\pi }{2}} \right) = \frac{1}{2}}\\
{ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}
{5\pi t - \frac{\pi }{2} = \pi 3 + k2\pi }\\
{5\pi t - \frac{\pi }{2} = \pi 3 + k2\pi }
\end{array}} \right.}\\
{ \Rightarrow \{ \begin{array}{*{20}{c}}
{t = 16 + 2k5(k = 0,1,2...)}\\
{t =  - 130 + 2k5(k = 0,1,2...)}
\end{array}}
\end{array}\)

-- Mod Vật Lý 11 HỌC247