Câu hỏi 17

Đáp án đúng: 
Đáp án A
Câu hỏi: 

Hai điểm sáng cùng dao động điều hoà trên trục Ox nằm ngang với phương trình dao động lần lượt \({x_1} = 4\cos \left( {5\pi t} \right)cm;{x_2} = 4\sqrt 3 \cos \left( {5\pi t + {\pi  \over 6}} \right)cm\). Kể từ thời điểm ban đầu, tại thời điểm lần đầu tiên hai điểm sáng cách xa nhau nhất, tỉ số vận tốc của điểm sáng thứ nhất so với chất điểm thứ 2 là:

Phương pháp giải : 

Khoảng cách giữa hai điểm sáng được biểu diễn bởi phương trình: d = x1 – x2 = Acos(ωt + φ)

Với \(\tan \varphi  = {{{A_1}\sin {\varphi _1} - {A_2}\sin {\varphi _2}} \over {{A_1}\cos {\varphi _1} - {A_2}c{\rm{os}}{\varphi _2}}}\)

Sử dụng đường tròn lượng giác

Lời giải chi tiết : 

+ Phương trình vận tốc của hai chất điểm: 

\(\left\{ \matrix{
{v_1} = 20\pi c{\rm{os}}\left( {5\pi t + {\pi \over 2}} \right) \hfill \cr
{v_2} = 20\pi \sqrt 3 c{\rm{os}}\left( {5\pi t + {\pi \over 6} + {\pi \over 2}} \right) = 20\pi \sqrt 3 c{\rm{os}}\left( {5\pi t + {{2\pi } \over 3}} \right) \hfill \cr} \right.\)

+ Ta có: d = x1 – x2 = Acos(ωt + φ)

Với: \(\tan \varphi  = {{4\sin 0 - 4\sqrt 3 \sin {\pi  \over 6}} \over {4\cos 0 - 4\sqrt 3 c{\rm{os}}{\pi  \over 6}}} = \sqrt 3  \Rightarrow \varphi  = {\pi  \over 3} \Rightarrow d = A\cos \left( {5\pi t + {\pi  \over 3}} \right) \Rightarrow {d_{\max }} = A \Leftrightarrow d =  \pm A\)

Thời điểm đầu tiên t hai điểm sáng cách xa nhau nhất được biểu diễn trên đường tròn lượng giác:

Góc quét được: \(\alpha  = {\pi  \over 6} + {\pi  \over 2} = {{2\pi } \over 3} \Rightarrow t = {\alpha  \over \omega } = {{{{2\pi } \over 3}} \over {5\pi }} = {2 \over {15}}s\)

+ Tại t = 2/15s tỉ số vận tốc của chất điểm 1 so với chất điểm 2: \({{{v_1}} \over {{v_2}}} = {{20\pi c{\rm{os}}\left( {5\pi .{2 \over {15}} + {\pi  \over 2}} \right)} \over {20\pi \sqrt 3 c{\rm{os}}\left( {5\pi .{2 \over {15}} + {{2\pi } \over 3}} \right)}} = {{ - {{\sqrt 3 } \over 2}} \over { - {{\sqrt 3 } \over 2}}} = 1\)

Đáp án A: 

1

Đáp án B: 

\( - \sqrt 3 \)

Đáp án C: 

-1

Đáp án D: 

\( \sqrt 3 \)


Bình luận