Một vật dao động điều hòa với biên độ 10 cm. Biết trong một chu kì, khoảng thời gian để tốc độ dao động không nhỏ hơn π (m/s) là 1/15(s). Tần số góc dao động của vật có thể là:
A. 6,48 rad/s
B. 43,91 rad/s
C. 6,36 rad/s
D. 39,95 rad/s
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Để tìm tần số dao động của con lắc, ta có công thức:
f = 1/T
Trong đó: f là tần số dao động (Hz) T là chu kì dao động (s)
Theo đề bài, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá 100 cm/s là T/3. Độ lớn gia tốc của con lắc được tính bằng công thức:
a = -ω²x
Trong đó: a là gia tốc (cm/s²) ω là góc tốc độ góc của con lắc (rad/s) x là biên độ dao động (cm)
Ta có thể tính được ω bằng công thức:
ω = 2πf
Thay vào công thức gia tốc, ta có:
a = -(2πf)²x = -4π²f²x
Đề bài cho biết gia tốc không vượt quá 100 cm/s, nên ta có:
100 ≥ 4π²f²x
Với x = 5 cm, ta có:
100 ≥ 4π²f²(5)
Simplifying the equation:
5 ≥ π²f²
Từ đó ta có:
f² ≤ 5/π²
f ≤ √(5/π²)
f ≤ √(5/π²) ≈ 0.798 Hz
Vậy tần số dao động của con lắc là khoảng 0.798 Hz.
Đáp án D
Khoảng thời gian gia tốc có độ lớn không quá 1 m/s2 là
rad/s → f = 1 Hz
Đáp án A
+ Biểu diễn các vị trí tương ứng trên đường tròn. Để thõa mãn điều kiện bài toán thì khoảng thời 1 60 s gian tương ứng với góc quét Δφ
→ Từ hình vẽ, ta có:
arcos 30 π ωA − arsin 300 π 2 ω 2 A 360 0 T = arcos 30 π 6 ω − arsin 300 π 2 6 ω 2 ω = 1 60
→ Phương trình trên cho ta nghiệm ω = 31,6 rad/s → T = 0,2 s
Đáp án B
Khi gia tốc của vật có độ lớn là 100 cm/ s 2 thì li độ của vật có độ lớn là x 0 . Suy ra
Thay vào công thức
Do đó, tần số của dao động là f = ω 2 π = 1 Hz