YOMEDIA
NONE

Bài tập 2.15 trang 8 SBT Vật lý 12

Giải bài 2.15 tr 8 sách BT Lý lớp 12

Một vật có khối lượng 10 g dao động điều hoà với biên độ 24 cm và chu kì 4,0 s. Tại thời điểm t = 0, vật ở vị trí biên x = -A.

a) Viết phương trình dao động của vật.

b) Tính li độ, gia tốc và lực kéo về tại thời điểm t = 0,5 s.

c) Xác định thời điểm đầu tiên vật qua vị trí có li độ x = -12 cm và tốc độ của vật tại thời điểm đó.

ATNETWORK

Hướng dẫn giải chi tiết

a) Viết phương trình dao động của vật

\(\omega  = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{\pi }{2}\) rad/s.

Tại t = 0 vật ở biên âm nên ta có :

x = Acosφ = -A ⇒ cosφ = -1

⇒ φ = π

Phương trình dao động của vật là x = 24cos(\(\frac{\pi }{2}t + \pi \)) (cm)

b) Tại thời điểm t = 0,5s ta có

Li độ của vật  là : \(x = 24\cos \frac{{5\pi }}{4} = 24.\left( { - \frac{{\sqrt 2 }}{2}} \right) =  - 16,9cm \approx  - 17cm\)

Gia tốc của vật là : \(a =  - {\omega ^2}x =  - {\left( {\frac{\pi }{2}} \right)^2}.\left( { - 16,9} \right) = 42cm/{s^2}\)

Lực kéo về là : \(F = ma \approx 0,01.0,42 = 0,0042N\)

c) Thời điểm đầu tiên vật qua vị trí có li độ x = -12 cm 

\(\begin{array}{l} - 12 = 24\cos \left( {\frac{\pi }{2}t + \pi } \right)\\ \Rightarrow \cos \left( {\frac{\pi }{2}t + \pi } \right) = - \frac{1}{2}\\ \Rightarrow \frac{\pi }{2}t + \pi = \frac{\pi }{3} + \pi \\ \Rightarrow t = \frac{2}{3}s \end{array}\)

Tốc độ của vật tại thời điểm \(t = \frac{2}{3}s\) :

\(\begin{array}{l} v = - \frac{\pi }{2}24\sin \left( {\frac{\pi }{2}t + \pi } \right)\\ \Leftrightarrow - \frac{\pi }{2}24\sin \left( {\frac{\pi }{2}.\frac{2}{3} + \pi } \right) = - 0,12\pi \left( { - \frac{{\sqrt 3 }}{2}} \right)m/s\\ = > v \approx 0,33m/s \end{array}\)

 

-- Mod Vật Lý 12 HỌC247

Nếu bạn thấy hướng dẫn giải Bài tập 2.15 trang 8 SBT Vật lý 12 HAY thì click chia sẻ 
YOMEDIA
AANETWORK
 

 

YOMEDIA
ATNETWORK
ON