Dao động điều hòa đơn giản – các bài toán và lời giải

1. Một vật dao động với tần số 5 Hz sang phải và sang trái. Vật di chuyển từ điểm cân bằng đến vị trí có độ dịch chuyển cực đại theo hướng sang phải. Xác định khoảng thời gian cần thiết để vật đạt được độ dịch chuyển cực đại theo hướng sang phải mười một lần.

A. XUẤT KHẨU

B. 2.20

C. XUẤT KHẨU

D. 2.50

Đã biết:

Tần số (f) = cường độ dao động trong 1 giây = 5 Hz

Chu kỳ (T) = khoảng thời gian để thực hiện một dao động = 1/f = 1/5 = 0.2 giây

Cần tìm: Khoảng thời gian cần thiết để đạt được độ dịch chuyển tối đa ở vị trí mười một lần về phía bên phải

Giải pháp:

Dao động điều hòa đơn giản - Bài toán và lời giải 1Mô hình dao động của vật thể:

(1 dao động): B → C → B → A → B

Trong một dao động, vật thực hiện bốn dao động theo trình tự từ B đến C, từ C đến B, từ B đến A, từ A đến B. Khoảng thời gian cần thiết cho một dao động là 0.2 giây / 4 = 0.05 giây.

Xem thêm  Xác định hợp lực của hai vectơ bằng phương trình cosin.

Khoảng thời gian cần thiết để đạt được độ dịch chuyển tối đa về phía bên phải mười một lần = (10 x 0.2 giây) + 0.05 giây = 2 giây + 0.05 giây = 2.05 giây.

Câu trả lời đúng là a.

2. Một lò xo được treo với một vật và được rung động. Để tần số dao động gấp đôi tần số dao động ban đầu, thì khối lượng của vật đó được thay đổi thành…

A. gấp đôi khối lượng ban đầu của tải trọng

B. gấp bốn lần khối lượng của tải trọng ban đầu

C. một nửa thời gian khối lượng tải

D. một phần tư khối lượng tải ban đầu

Giải pháp:

Phương trình biểu diễn tần số dao động của lò xo:

Dao động điều hòa đơn giản - Bài toán và lời giải 2

f = tần số, k = hằng số, m = khối lượng của vật thể

Xem thêm  Xác định hợp lực của vectơ đường thẳng.

Tần số (f) dao động của lò xo nếu k = 1 lần, m = 1 lần:

Dao động điều hòa đơn giản - Bài toán và lời giải 3

Để tần số dao động của lò xo (f) gấp đôi khối lượng (m), khối lượng (m) được thay đổi thành 0.25 lần hoặc 1/4 lần:

Dao động điều hòa đơn giản - Bài toán và lời giải 4

Câu trả lời đúng là D.

3. Một lò xo có hằng số đàn hồi k = 1000 N/m được treo với một vật có khối lượng 400 gam. Vật được kéo sang phải một khoảng 5 cm, sau đó thả ra, do đó vật dao động điều hòa đơn giản . Xác định biên độ và tần số dao động của vật.

Dao động điều hòa đơn giản - Bài toán và lời giải 5

Đã biết:

Hằng số lò xo (k) = 1000 N/m

Khối lượng vật (m) = 400 gam = 0.4 kg

Biên độ (Δx) = 5 cm = 0.05 m

Cần tìm: Biên độ và tần số dao động

Xem thêm  Phóng xạ – các vấn đề và giải pháp

Giải pháp:

Biên độ dao động của lò xo = Δx = 5 cm.

Tần số dao động:

Dao động điều hòa đơn giản - Bài toán và lời giải 6

Câu trả lời đúng là B.

Bình luận