Giải Vật Lí 11 trang 18 Kết nối tri thức

Với Giải Vật Lí 11 trang 18 trong Bài 4: Bài tập về dao động điều hoà Vật Lí 11 Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Vật Lí lớp 11 trang 18.

Giải Vật Lí 11 trang 18 Kết nối tri thức

Bài 1 trang 18 Vật lí 11: Một vật dao động điều hoà có phương trình là $x=2\cos \left(4\pi t-\frac{\pi }{6}\right)$ (cm). Hãy cho biết biên độ, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu và pha của dao động ở thời điểm t = 1 s.

Lời giải:

Từ phương trình: $x=2\cos \left(4\pi t-\frac{\pi }{6}\right)$(cm) ta xác định được các đại lượng:

- Biên độ: A = 2 cm

- Tần số góc: $\omega =4\pi \left(rad/s\right)$

- Chu kì: $T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{2\pi }{4\pi }=0,5s$

- Tần số: $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{0,5}=2Hz$

- Pha ban đầu: $\phi =-\frac{\pi }{6}rad$

- Pha của dao động tại thời điểm t = 1 s: $4\pi .1-\frac{\pi }{6}=\frac{23\pi }{6}rad$

Bài 2 trang 18 Vật lí 11: Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox, quanh điểm gốc O, với biên độ A = 10 cm và chu kì T = 2 s. Tại thời điểm t = 0, vật có li độ x = A.

a) Viết phương trình dao động của vật.

b) Xác định thời điểm đầu tiên vật qua vị trí có li độ x = 5 cm.

Lời giải:

$T=2s\Rightarrow \omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{2}=\pi \left(rad/s\right)$

a) Phương trình dao động điều hoà có dạng: $x=A\cos \left(\omega t+\phi \right)$

Tại thời điểm t = 0, vật có li độ x = A

$A=A\cos \phi \Rightarrow \cos \phi =1\Rightarrow \phi =0$

Suy ra, phương trình dao động điều hoà: $x=10\cos \left(\pi t\right)\left(cm\right)$

b) Khi vật qua vị trí có li độ x = 5 cm.

Cách 1:

$5=10\cos \left(\pi t\right)\Rightarrow \pi t=\pm \frac{\pi }{3}+2k\pi \Rightarrow \left[\begin{array}{l}t=\frac{1}{3}+2k\\ t=-\frac{1}{3}+2k\end{array}\right.\left(k\in Z\right)$

Do thời điểm ban đầu vật đang ở biên dương nên vật sẽ di chuyển theo chiều âm tức là hướng về VTCB, khi đó chọn $t=\frac{1}{3}+2k$. Thời điểm đầu tiên vật qua vị trí có li độ x = 5 cm ứng với $t=\frac{1}{3}$ s (k = 0).

Cách 2:

Tại thời điểm ban đầu vật đi từ biên dương hướng về VTCB.

Thời điểm đầu tiên vật đi qua vị trí có li độ x = 5 cm tương ứng với góc quét là  thoả mãn: $\cos \alpha =\frac{5}{10}=\frac{1}{2}\Rightarrow \alpha =\frac{\pi }{3}$

Thời điểm cần xác định: $t=\frac{\alpha }{\omega }=\frac{\frac{\pi }{3}}{\pi }=\frac{1}{3}s$

Lời giải bài tập Vật lí 11 Bài 4: Bài tập về dao động điều hoà hay khác:

• Giải Vật Lí 11 trang 17

• Giải Vật Lí 11 trang 19

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

• Vật Lí 11 Bài 5: Động năng. Thế năng. Sự chuyển hoá năng lượng trong dao động điều hoà

• Vật Lí 11 Bài 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng

• Vật Lí 11 Bài 7: Bài tập về sự chuyển hoá năng lượng trong dao động điều hoà

• Vật Lí 11 Bài 8: Mô tả sóng

• Vật Lí 11 Bài 9: Sóng ngang. Sóng dọc. Sự truyền năng lượng của sóng cơ

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 11 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Vật Lí 11 Kết nối tri thức
• Giải SBT Vật Lí 11 Kết nối tri thức
• Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)

---