Một hệ dao động điều hoà với chu kì 2 s. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Thời điểm hệ bắt đầu dao động thì động năng và thế năng bằng nhau lần thứ nhất. Hỏi sau bao lâu kể từ khi hệ bắt đầu dao động, động năng và thế năng bằng nhau lần thứ hai?
Sử dụng những kiến thức đã được học
Hệ dao động điều hoà với chu kì 2 s nên tần số góc là: ω=π(rad/s)
Động năng và thế năng bằng nhau lần thứ nhất thì:
Advertisements (Quảng cáo)
Wt=Wd⇒\(\frac{1}{2}\)mω2A2cos2(ωt+φ0)= \(\frac{1}{2}\)mω2A2sin2(ωt+φ0)
⇒cos2(πt+φ0)=sin2(πt+φ0)
⇒πt+φ0=\(\frac{\pi }{4} + \frac{{k\pi }}{2}\)
Lần thứ nhất động năng và thế năng bằng nhau nên k=1,t=0 nên ta có: φ0=\(\frac{{3\pi }}{4}\)
Động năng và thế năng bằng nhau lần thứ hai sau khoảng thời gian:
πt+\(\frac{{3\pi }}{4}\)=\(\frac{\pi }{4} + \frac{{2\pi }}{2}\)⇒t=0,5s