Đồ thị li độ - thời gian của một vật dao động điều hoà được cho như hình 3.6

Xét tính đúng/sai của các phát biểu sau:
Lời giải chi tiết
Để giải quyết các phát biểu, ta cần phân tích từng trường hợp một:
1. Tại thời điểm ban đầu, vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương.
Dựa vào đồ thị, tại thời điểm ban đầu t = 0, li độ x > 0. Nghĩa là vật đang nằm ở phía dương của trục Ox. Vì sau đó x giảm, nên vật đang đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Do đó phát biểu này sai.
2. Pha dao động ban đầu của vật là -\(\frac{\pi}{3}\) rad.
Tại t = 0, x > 0. Để tính pha ban đầu \(\varphi_0\), ta có thể sử dụng biểu thức: \[ x = A \cos(\omega t + \varphi_0) \] Tại t = 0, x đang ở vị trí dương, điều này không phù hợp với pha ban đầu \(-\frac{\pi}{3}\) vì cosinus của một góc âm thường không cho giá trị lớn hơn 0 khi \(-\frac{\pi}{3}\). Do đó phát biểu này sai.
3. Nếu tỉ lệ trên trục Ot là 1 ô tương ứng 0,1s thì chu kì dao động của vật là 0,8s.
Ta thấy từ đồ thị, vật hoàn thành một chu kì sau 8 ô trên trục thời gian. Với tỷ lệ 1 ô tương ứng 0,1s, thì chu kỳ T = 8 x 0,1 = 0,8s. Do đó phát biểu này đúng.
4. Nếu tỉ lệ trên trục Ox là 1 ô tương ứng 4 cm thì biên độ dao động của vật là 16 cm.
Biên độ là giá trị lớn nhất mà x đạt được. Trên đồ thị, biên độ chiếm 4 ô theo trục Ox. Với tỷ lệ 1 ô là 4 cm, biên độ A = 4 x 4 = 16 cm. Do đó phát biểu này đúng.
Chú ý khi giải