Câu hỏi 18

Đáp án đúng: 
Đáp án D
Câu hỏi: 

Một vật thực hiện đồng thời ba dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, tương ứng là (1), (2) và (3). Dao động (1) ngược pha và có năng lượng gấp đôi dao động (2). Dao động tổng hợp (1 và 3) có năng lượng là 3W. Dao động tổng hợp (2 và 3) có năng lượng W và vuông pha với dao động (1). Dao động tổng hợp của vật có năng lượng gần nhất với giá trị nào sau đây?

Lời giải chi tiết : 

Đáp án D

Theo đề ta vẽ được giản đồ vecto như hình vẽ

Ta có 

\({{\rm{W}}_1} = 2{W_2} = > {A_1} = {A_2}\sqrt 2 = > \left\{ \matrix{
{A_2} = a \hfill \cr
{A_1} = a\sqrt 2 \hfill \cr} \right.\)

Từ hình vẽ ta có : 

\(\left\{ \matrix{
A_{23}^2 = A_3^2 - {a^2} \hfill \cr
\cos \alpha = {{{A_{23}}} \over {{A_{13}}}} \hfill \cr} \right.\)

Theo đề :\({{{{\rm{W}}_{23}}} \over {{{\rm{W}}_{13}}}} = {1 \over 3} \Leftrightarrow {{A_{23}^2} \over {A_{13}^2}} = {1 \over 3} =  > \cos \alpha  = {1 \over {\sqrt 3 }} =  > \tan \alpha  = \sqrt 2 \)

Lại có :\(\tan \alpha  = {{a + a\sqrt 2 } \over {{A_{23}}}} =  > {A_{23}} = \left( {1,5 + \sqrt 2 } \right){a^2} =  > A_3^2 = \left( {2,5 + \sqrt 2 } \right){a^2}\)

Vì 

\(\left\{ \matrix{
x = {x_1} + {x_2} + {x_3} = {x_{23}} + {x_1} \hfill \cr
\buildrel {{x_{23}} \bot {x_1}} \over
\longrightarrow = > A_{th}^2 = A_{23}^2 + A_1^2\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_{({A_1} = A\sqrt 2 )}^{(9)}} A_{th}^2 = \left( {3,5 + \sqrt 2 } \right){a^2} \hfill \cr} \right.\)

Ta có \({{{{\rm{W}}_{th}}} \over {{{\rm{W}}_{23}}}} = {{A_{th}^2} \over {{A_{23}}}} = {{\left( {3,5 + \sqrt 2 } \right){a^2}} \over {\left( {1,5 + \sqrt 2 } \right){a^2}}} \approx 1,7 =  > {{\rm{W}}_{th}} = 1,7W\)

Đáp án A: 

3,3W.  

Đáp án B: 

2,7W.  

Đáp án C: 

2,3W.    

Đáp án D: 

1,7W.


Bình luận