Bố trí thí nghiệm như trong Hình 1.7. Vật có khối lượng m được gắn chặt vào một đầu

Giải SBT Vật lí 11 Chủ đề 1: Dao động

Bài 1.10 trang 9 SBT Vật lí 11:

a) Giải thích tại sao đồ thị có dạng đường thẳng với độ dốc âm.

b) Từ đồ thị xác định biên độ và gia tốc cực đại của vật.

c) Xác định tần số góc và chu kì dao động của vật.

 

Lời giải:

a) Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa gia tốc và li độ bằng phương trình $a=-{\omega }^{2}x$với $\omega$không đổi. Nên độ dốc của đồ thị là: $-{\omega }^2<0$

Vì vậy, đồ thị có dạng đường thẳng với độ dốc âm.

b) Từ đồ thị, dễ thấy biên độ của vật là A = 2 cm, gia tốc cực đại của vật là a = 4 cm/s².

c) Tần số góc của vật là :

${\omega }^2=\frac{a_{max}}{x}=\frac{4}{2}=2$

$\Rightarrow \omega =\sqrt{2}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{d}/\mathrm{s}$

Chu kì dao động của vật là :

$T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{2\pi }{\sqrt{2}}=\pi \sqrt{2}\mathrm{s}$