Hai con lắc lò xo có cùng khối lượng vật nặng bằng 1,00 kg, dao động điều hòa cùng tần số trên hai đường thẳng song song cạnh nhau, vị trí cân bằng nằm trên đường thẳng vuông góc chung. Ban đầu cả hai con lắc chuyển động ngược chiều dương. Đồ thị thế năng của hai con lắc được biểu diễn như hình vẽ. Kể từ t = 0, hai vật cách nhau 2 cm lần đầu tiên ở thời điểm:
0,25 s.
0,08 s.
0,42 s.
0,28 s.
Phân tích: + Từ đồ thị, ta thấy rằng hai dao động này vuông pha nhau (khi thế năng của dao động này cực đại thì thế năng của dao động kia bằng 0). + Mặc khác, tại thời điểm t = 0, ta có , do ban đầu cả 2 đều chuyển động ngược chiều dương nên nhìn vào đồ thị, ta sẽ nhận xét được rằng từ đây ta xác định được pha ban đầu của các dao động . + Do nhận xét ban đầu ta thấy hai dao động này vuông pha nhau nên , từ đó, ta chọn (ta vẫn có thể chọn hai giá trị âm, kết quả vẫn sẽ không đổi, vì nó chỉ mang ý nghĩa sớm pha hay trễ pha). + Với dao động thứ nhất, dựa vào đồ thị, ta thấy từ lúc t = 0 cho đến lúc t = 2/3 giây vật đi như sau, đi từ đến VTB (mất ), rồi đi tiếp đến VTCB (mất ) và tiếp tục đến VTB (mất ), như vậy, ta có thể xác định thời gian đi là tức Biên độ dao động của vật + Ta giải phương trình (*) với 2 trường hợp + Như vậy ta có 4 trường hợp cho nghiệm t, ta xét k riêng lẻ từng trường hợp để tính t (lưu ý chọn k nguyên nhỏ nhất để t > 0). So sánh các nghiệm t, ta lấy giá trị nhỏ nhất, ta thu được t = 0,25s. + Chọn đáp án A.