Một vật có khối lượng m = 100 g dao động điều hoà theo phương trình có dạng x = Acos(ωt+φ). Biết đồ thị lực kéo về F(t) biến thiên theo thời gian như hình vẽ. Lấy π2 = 10. Phương trình dao động của vật là
Giải chi tiết:
Ta có F = - kx
Chu kỳ T = \(2.\left( \frac{5}{3}-\frac{2}{3} \right)=2s\Rightarrow \omega =\frac{2\pi }{T}=\pi rad/s\)
Mà \(\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}\Rightarrow k=m{{\omega }^{2}}=0,1.{{\pi }^{2}}=1N/m\)
Nhìn vào đồ thị ta thấy Fmax = kA = 4.10-2N --> A = 4.10-2m = 4cm
Thời điểm t = 0 thì F = -2.10-2N và đang tăng nên x = 2cm và đang giảm. Vậy pha ban đầu φ = π/3
Phương trình dao động của vật: \(x=4\cos \left( \pi t+\frac{\pi }{3} \right)cm\)