题目
质点作简谐振动,其振动方程为 x=0.4cos((pi)/(4)t+(pi)/(3))(m),则质点连续两次通过平衡位置的时间间隔为 4(s)。A 对B 错
质点作简谐振动,其振动方程为 $x=0.4\cos(\frac{\pi}{4}t+\frac{\pi}{3})\text{m}$,则质点连续两次通过平衡位置的时间间隔为 $4\text{s}$。
A 对
B 错
题目解答
答案
根据题目给出的振动方程 $ x = 0.4 \cos\left(\frac{\pi}{4} t + \frac{\pi}{3}\right) \, \text{mm} $,可以确定角频率 $ \omega = \frac{\pi}{4} \, \text{s}^{-1} $。
简谐振动的周期 $ T $ 由公式 $ T = \frac{2\pi}{\omega} $ 计算:
\[
T = \frac{2\pi}{\frac{\pi}{4}} = 8 \, \text{s}
\]
质点通过平衡位置的条件是 $ x = 0 $,即 $ \cos\left(\frac{\pi}{4} t + \frac{\pi}{3}\right) = 0 $。
解得:
\[
\frac{\pi}{4} t + \frac{\pi}{3} = \frac{\pi}{2} + k\pi \quad (k \in \mathbb{Z})
\]
\[
t = \frac{4}{\pi} \left( \frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{3} + k\pi \right) = \frac{4}{\pi} \left( \frac{\pi}{6} + k\pi \right) = \frac{2}{3} + 4k \, \text{s}
\]
相邻两次通过平衡位置的时间间隔为:
\[
\Delta t = (t_{k+1} - t_k) = \left( \frac{2}{3} + 4(k+1) \right) - \left( \frac{2}{3} + 4k \right) = 4 \, \text{s}
\]
因此,质点连续两次通过平衡位置的时间间隔为 4 秒。
答案:A 对。