Biên độ dao động của chất điểm là

Duy Chiến

Mới đăng kí
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox, với gia tốc cực đại là 320 cm/s$^2$. Khi chất điểm đi qua vị trí gia tốc có độ lớn 160 cm/s$^2$ thì tốc độ của nó là \(40\sqrt 3 \) cm/s. Biên độ dao động của chất điểm là
A.20 cm
B. 8 cm
C. 10 cm
D. 16 cm
 
Hướng dẫn
Ta có gia tốc \(a = - {\omega ^2}x \Rightarrow x = - \frac{a}{{{\omega ^2}}}\) (1)
\({A^2} = {x^2} + {(\frac{v}{\omega })^2}\) (2)
Thay (1) vào (2) ta được: \({A^2} = \frac{{{a^2}}}{{{\omega ^4}}} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} \Rightarrow {\omega ^4}{A^2} = {a^2} + {v^2}{\omega ^2}\) (3)
Ta lại có: \({a_{ma{\rm{x }}}} = {\omega ^2}A \Rightarrow {\omega ^2} = \frac{{{a_{ma{\rm{x }}}}}}{A}\) (4)
Thay (4) vào (3) ta được: \({(\frac{{{a_{ma{\rm{x }}}}}}{A})^2}{A^2} = {a^2} + {v^2}\frac{{{a_{ma{\rm{x }}}}}}{A} \Rightarrow a_{{\rm{max}}}^2 = {a^2} + {v^2}\frac{{{a_{ma{\rm{x }}}}}}{A}\) (5)
Thay số vào (5) ta được : \({(320)^2} = {(160)^2} + {(40\sqrt 3 )^2}.\frac{{320}}{A} \Rightarrow A = 20{\rm{ }}cm\)
 

Members online

No members online now.
Back
Top