Li độ tổng hợp của bốn dao động trên gần giá trị nào nhất ?

hoankuty

Ngố Design
Bài toán
Cho bốn vật thực hiện dao động điều hòa với biên độ lần lượt $A_{1};A_{2};A_{3};A_{4}$ (cm) ứng với các tần số $f_{1};f_{2};f_{3};f_{4}$ (Hz). Biết tại mọi thời điểm thì ta luôn có hệ thức sau :
$\dfrac{x_{1}^{2}}{A_{1}^{2}-x_{1}^{2}}+\dfrac{x_{3}^{2}}{A_{3}^{2}-x_{3}^{2}}=\dfrac{x_{2}^{2}}{A_{2}^{2}-x_{2}^{2}}+\dfrac{x_{4}^{2}}{A_{4}^{2}-x_{4}^{2}}$
Hỏi tại thời điểm mà $v_{1}=-v_{2}=v_{3}=-v_{4}\left(v_{1}\neq 0\right)$ thì li độ tổng hợp của bốn dao động trên gần giá trị nào nhất?
A. $-1,43cm$
B. $0cm$
C. $-3,47cm$
D. $2,73cm$
 
Ta có: $1+\dfrac{x_{1}^{2}}{A_{1}^{2}-x_{1}^{2}}+1+\dfrac{x_{3}^{2}}{A_{3}^{2}-x_{3}^{2}}=1+\dfrac{x_{2}^{2}}{A_{2}^{2}-x_{2}^{2}}+1+\dfrac{x_{4}^{2}}{A_{4}^{2}-x_{4}^{2}}$
Mà $\dfrac{A^{2}}{A^{2}-x^{2}}=\dfrac{A^{2}.\omega ^{2}}{v^{2}}=\dfrac{\omega ^{2}x^{2}+v^{2}}{v^{2}}=\dfrac{v.x'-x.v'}{v^{2}}=\left(\dfrac{x}{v}\right)'$
Suy ra: $\dfrac{x_{1}}{v_{1}}+\dfrac{x_{3}}{v_{3}}=\dfrac{x_{2}}{v_{2}}+\dfrac{x_{4}}{v_{4}}$
Mà $v_{1}=-v_{2}=v_{3}=-v_{4}\Rightarrow x_{1}=-x_{2}=x_{3}=-x_{4}$
Suy ra $x=x_{1}+x_{2}+x_{3}+x_{4}=0$
 

Quảng cáo

Back
Top