Cho hai chất điểm dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có phương trình vận tốc lần lượt ${{v}_{1}}=-{{V}_{1}}\sin (\omega t+{{\phi }_{1}});$ ${{v}_{2}}=-{{V}_{2}}\sin (\omega t+{{\phi }_{2}}).$ Cho biết: $v_{1}^{2}+9v_{2}^{2}=900\ (c{{m}^{2}}/{{s}^{2}}).$ Khi chất điểm thứ nhất có tốc độ ${{v}_{1}}=15\ cm/s$thì gia tốc có độ lớn bằng ${{a}_{1}}=150\sqrt{3}\ cm/{{s}^{2}};$ khi đó độ lớn gia tốc của chất điểm thứ hai là
A. $50\ cm/{{s}^{2}}.$
B. $60\ cm/{{s}^{2}}.$
C. $100\ cm/{{s}^{2}}.$
D. $200\ cm/{{s}^{2}}.$
Hướng dẫn
Ta có: $v_{1}^{2}+9v_{2}^{2}=900\text{ (cm/s}{{\text{)}}^{2}}$(1), đạo hàm hai vế phương trình này ta được (lưu ý: đạo hàm vận tốc theo thời gian t cho gia tốc):
$2{{v}_{1}}{{a}_{1}}+18{{v}_{2}}{{a}_{2}}=0$ (2)
Tại thời điểm t, v1 = 15 cm/s nên từ (1) rút ra: v2 = $\pm 5\sqrt{3}$ cm/s.
Từ đó thế v1, v2 và a1 vào phương trình (2), rút ra: a2 = $\pm 50$cm/s2.