Một vật dao động điều hòa với biên độ 12 cm. Trong một chu kì, thời gian vật có tốc độ lớn hơn một giá trị vo nào đó là 2 s. Tốc độ trung bình khi đi một chiều giữa hai vị trí có cùng tốc độ v0 ở trên là 12 3 cm/s. Giá trị v0 là
A. 4 π 3 cm/s.
B. 8 π c m / s .
C. 4 π c m / s .
D. 8 π 3 c m / s .
Đáp án C
Vòng tròn đơn vị:
Ta thấy thời gian vật có tốc độ lớn hơn v0 ứng với 4 lần góc α. ⇒ T . 4 α 2 π = 2 ⇒ T . α = π (1)
Mặt khác, khi vật đi 1 chiều giữa 2 vị trí có cùng tốc độ v0 thì vận tốc phải không đổi dấu, suy ra vật đi từ M đến N như trong hình. ⇒ v T B = s t = 2 A sin α T . 2 α 2 π = 2 A π sin α T . α . Kết hợp với (1) và thay số, ta có: 12 3 = 2.12. π . sin α π ⇔ α = π 3 ⇒ T = 3 ( s ) ω = 2 π 3 ( r a d / s )
Có v 0 = v m ax . c os α = A ω c os α = 4 π ( c m / s )