Một vật có khối lượng m = 100g dao động điều hòa và cứ sau 0,1s thì động năng lại bằng ba lần thế năng bằng 33,75mJ. Tại thời điểm ban đầu vật đang ở vị trí có li độ bằng nửa biên độ và đang chuyển động nhanh dần. Phương trình dao động là:
Khi Wđ = 3Wt => Wt = ¼ W => x = ±A/2 .
Góc quét vật thực hiện khi đi từ x = A/2 tới x = -A/2 (hoặc ngược lại) trong thời gian ngắn nhất là Δϕ = 2(π/2 – arccos1/2 ) = π/3 rad => Δt = (π/3)/ω mà theo bài ra Δt = 0,1 s => 0,1 = (π/3)/ω => ω = 10π/3 rad => A, C sai, ta xét B và D
Tại t = 0, xB = xD = 4,5 cm = A/2, thỏa mãn yêu cầu đề bài. Mặt khác tại t = 0, vật chuyển động nhanh dần. Ta có:
Gia tốc: aB = aD = -ω2x = -(10π/3)2. 4,5 < 0
Vận tốc: vB = -10π/3.9.sin (-π/3) > 0 => aB . vB >0 => vât chuyển động chậm dần, không thỏa mãn
Vậy D đúng