Với giải Luyện tập trang 15 Vật lí lớp 11 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 2: Phương trình dao động điều hoà giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí lớp 11 Bài 2: Phương trình dao động điều hoà

Luyện tập trang 15 Vật Lí 11: Một vật dao động có đồ thị li độ – thời gian được mô tả trong Hình 2.2. Hãy xác định:

a) Biên độ dao động, chu kì, tần số, tần số góc của dao động.

b) Li độ của vật dao động tại các thời điểm t₁; t₂; t₃ ứng với các điểm A, B, C trên đường đồ thị li độ – thời gian.

c) Độ dịch chuyển so với vị trí ban đầu tại thời điểm t₁; t₂; t₃  trên đường đồ thị.

Lời giải:

a) Biên độ dao động A = 0,2 cm

Chu kì dao động T = 0,4 s

Tần số dao động $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{0,4}=2,5Hz$

Tần số góc $\omega =2\pi f=5\pi \left(rad/s\right)$

b) Li độ của vật dao động tại thời điểm t₁ ứng với điểm A là x_A = - 0,1 cm

Li độ của vật dao động tại thời điểm t₂ ứng với điểm B là x_B = - 0,2 cm

Li độ của vật dao động tại thời điểm t₃ ứng với điểm C là x_C = 0.

c) Tại thời điểm ban đầu vật chuyển động từ VTCB theo chiều dương nên ${\phi }_0=-\frac{\pi }{2}$

Đồ thị độ dịch chuyển của vật dịch xuống một đoạn $A\cos {\phi }_0=0,2.\cos \left(-\frac{\pi }{2}\right)=0$, tức là đồ thị độ dịch chuyển – thời gian và đồ thị li độ - thời gian trùng nhau.

Độ dịch chuyển của vật dao động tại thời điểm t₁ ứng với điểm A là d_A = - 0,1 cm

Độ dịch chuyển của vật dao động tại thời điểm t₂ ứng với điểm B là d_B = - 0,2 cm

Độ dịch chuyển của vật dao động tại thời điểm t₃ ứng với điểm C là d_C = 0.

Lý thuyết Li độ dao động điều hòa

a. Phương trình li độ của vật dao động

- Phương trình li độ của vật dao động điều hòa có dạng

$x=A\cos (\omega t+{\phi }_0)$

Trong đó: x, A lần lượt là li độ và biên độ dao động của vật, đơn vị là m

ω là tần số góc của dao động, đơn vị rad/s

φ= ωt+φ₀ là pha dao động tại thời điểm t, đơn vị rad

φ₀ là pha ban đầu của dao động, đơn vị rad

b. Độ dịch chuyển của vật dao động

- Tại một thời điểm bất kì, độ dịch chuyển của vật dao động so với vị trí ban đầu được xác định bằng công thức

$d=\mathrm{\Delta }x=x-x_0=A\cos (\omega t+{\phi }_0)-A\cos {\phi }_0$