Một học sinh tiến hành thí nghiệm khảo sát sự thay đổi li độ dao động điều hoà của hai con lắc lò xo theo thời gian. Đồ thị li độ (x) - thời gian (t) của hai con lắc được vẽ trên cùng một hệ trục toạ độ như Hình 7.

Lời giải chi tiết
Ta cần phân tích từng mệnh đề một cách
Dựa vào đồ thị, ta thấy biên độ của đồ thị x1 đạt giá trị lớn nhất là 10 cm. Vì vậy, mệnh đề này là đúng.
Dễ dàng nhận thấy đồ thị của x1 và x2 không đạt đỉnh (hoặc đáy) cùng lúc, và không có sự trùng nhau về mặt thời gian giữa các đỉnh hoặc đáy. Do đó, hai con lắc này không dao động cùng pha. Mệnh đề này là sai.
Để tính tốc độ trung bình trong một chu kì, ta sử dụng công thức:
\[ v_{tb} = \frac{2A}{T} \]
Với biên độ A của con lắc thứ hai là 5 cm, và chu kì T là khoảng thời gian giữa hai điểm mà đồ thị lặp lại, tức là 0.4 s.
\[ v_{tb} = \frac{2 \times 5}{0.4} = 25 \, \text{cm/s} \]
Do đó, mệnh đề này là đúng.
Gia tốc cực đại được tính bằng công thức:
\[ a_{max} = \omega^2 A \]
Từ đồ thị, tần số góc \( \omega \) của hai con lắc có thể tính như sau:
Tính toán ra: \( a_{max1} = 100\pi^2 \), \( a_{max2} = 25\pi^2 \).
Vậy, \( a_{max1} = 4 \times a_{max2} \). Mệnh đề này là đúng.
Chú ý khi giải