Bai 1 dao dong dieu hoa
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (314.66 KB, 13 trang )
Chương 1: DAO ĐỘNG CƠ
BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
I. Dao động cơ.
II. Phương trình dao động điều hòa.
III. Chu Kỳ, tần số, tần số góc trong dao động điều hòa.
IV. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa.
V. Đồ thị trong dao động điều hòa.
Bài giảng: Vật lí 12CB
Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189
FB: ManhducMTA
I. Dao động cơ (Dao động)
Bài giảng: Vật lí 12CB
Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189
FB: ManhducMTA
I. Dao động cơ (Dao động)
1. Thế nào là dao động cơ?
Là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp
lại nhiều lần quanh một VTCB.
2. Dao động tuần hoàn.
Là dao động mà sau những khoảng thời gian ngắn nhất
bằng nhau (chu kì), vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ (vật
lặp lại trạng thái như cũ).
Bài giảng: Vật lí 12CB
Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189
FB: ManhducMTA
II. Phương trình của dao động điều hòa
1. Ví dụ
- Xét một chất điểm M chuyển động tròn đều trên một
đường tròn tâm O, bán kính A, vận tốc góc ω. y
- Gọi P là hình chiếu của M lên Ox.
- Ban đầu vật ở vị trí Mo, xác định
bởi góc ϕ.
- Ở thời điểm t, vật ở vị trí Mt ,
xác định bởi góc (ωt +ϕ).
Mt
M0
+ϕ
t
ω
x
φ
o P P1 C
Tọa độ x = OP của điểm P có phương trình:
x = A cos(ω t + ϕ )
trong đó A, ω và ϕ là các hằng số
Bài giảng: Vật lí 12CB
Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189
FB: ManhducMTA
II. Phương trình của dao động điều hòa
2. Định nghĩa
Dao động điều hòa là dao động mà li độ của vật được mô
tả bằng định luật dạng cosin (hay sin) đối với thời gian.
3. Phương trình dđđh: x = Acos(ω t + ϕ )
x - Li độ (mm/cm…): độ dời/lệch khỏi VTCB của vật ở thời điểm t.
A - Biên độ dđ: giá trị cực đại của li độ: |xmax| = A > 0
ω - Tần số góc (rad/s)
(ω t + ϕ ) - Pha dđ (rad): cho biết trạng thái dđ của vật ở thời điểm t.
ϕ - Pha ban đầu: cho biết trạng thái dđ của vật ở thời điểm t0 = 0
(ban đầu): |ϕ| ≤π
-A
Bài giảng: Vật lí 12CB
Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189
A
FB: ManhducMTA
x
II. Phương trình của dao động điều hòa
4. Chú ý
- Mối quan hệ với CĐTĐ: Điểm P dao động điều hòa
trên một đoạn thẳng luôn luôn, có thể được coi là hình chiếu
của một điểm M chuyển động tròn đều lên phương đường
kính là đoạn thẳng đó.
- Quy ước: Đối với phương trình dđđh x = Acos(ωt + ϕ)
ta qui ước chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động và
chiều tăng của pha tương ứng ngược chiều quay của kim
đồng hồ
Bài giảng: Vật lí 12CB
Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189
FB: ManhducMTA
III. Chu ki. Tần số. Tần số góc của dđđh
1. Chu kì và tần số
- Chu kì (T) là khoảng thời gian để vật thực hiện một
dao động toàn phần. Đơn vị là (s)
- Tần số (f) là số dđ toàn phần thực hiện được trong một
giây. Đơn vị là Héc (Hz):
1
f =
T
2. Tần số góc
- Trong dao động điều hoà ω gọi là tần số góc. Đơn vị là
rad/s.
2π
ω=
= 2πf
T
Bài giảng: Vật lí 12CB
1 ω
f = =
T 2π
Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189
1 2π
T= =
f
ω
FB: ManhducMTA
IV. Vận tốc và Gia tốc của vật dđđh
1.Vận tốc (v)
- Là đạo hàm của li độ x theo thời gian:
v = x’ = -Aωsin(ωt +ϕ) = Aωcos(ωt +ϕ + π/2)
Vận tốc đạt các giá trị/độ lớn:
+ cực đại: |vmax| = Aω khi: |-sin(ωt +ϕ) | = 1
suy ra: cos(ωt +ϕ) = 0 hay x = 0 trùng VTCB.
+ cực tiểu: vmin = 0 khi sin(ωt +ϕ) = 0
suy ra cos(ωt +ϕ) = 1 nên x = ± A (vị trí biên)
2. Gia tốc (a)
- Là đạo hàm của vận tốc nên: a = x’’ = - ω 2x
|amax| = ω2A khi x = ±A; amin = 0 khi x = 0.
Bài giảng: Vật lí 12CB
Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189
FB: ManhducMTA
5. So sánh dao động điều hòa và dđ tuần hoàn:
- Ta thấy dđ tuần hoàn là dđ có đặc điểm: xt = xt+T
Nhận xét: DĐ điều hòa là DĐ tuần hoàn nhưng dao động
tuần hoàn thì không hoàn toàn là dđđh.
6. Độ lệch pha giữa 2 dđđh cùng tần số ω:
x1 = Acos(ωt + ϕ1); x2 = Acos(ωt + ϕ2);
∆ϕ = (ωt + ϕ2) - (ωt + ϕ1) = ϕ2 - ϕ1
- Nếu ∆ϕ = ϕ2 - ϕ1 > 0 ta nói dđ(2) nhanh pha hơn dđ(1) góc
∆ϕ hoặc dđ(1) trễ pha hơn dđ(2) góc ∆ϕ.
- Nếu ∆ϕ = 2kπ (∆ϕ = 0): thì ta nói 2dđ cùng pha với nhau.
- Nếu ∆ϕ = π: 2dđ ngược pha.
- Nếu ∆ϕ = π/2: 2 dđ vuông pha.
Bài giảng: Vật lí 12CB
Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189
FB: ManhducMTA
IV. Đồ thị của dđđh
x
x = A cos(ω t + ϕ )
A
0
3T
2
T
2
t
T
−A
t
0
x A
v 0
a -Aω2
Bài giảng: Vật lí 12CB
T/4
0
-Aω
0
T/2
-A
0
Aω2
3T/4
0
Aω
0
Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189
T
A
0
Aω2
FB: ManhducMTA
IV. Đồ thị của dđđh
A
x = A cos(ω t + ϕ )
x
O
T/4
-A
v = x’ = -Aωsin(ωt +ϕ)
= Aωcos(ωt +ϕ + π/2)
Aω
T/2
3T/4
T
t
v
t
O
a = x’’ = - ω x
2
-Aω
t 0
T/4
x A
0
v 0 -Aω
a -Aω2 0
T/2
-A
0
Aω2
3T/4
T
0
A
Aω
0
0
-Aω2
Aω2
a
O
t
-Aω2
Bài giảng: Vật lí 12CB
Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189
FB: ManhducMTA
Bài giảng: Vật lí 12CB
Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189
FB: ManhducMTA
NHIỆM VỤ VỀ NHÀ
1.Ôn bài và thuộc các khái niệm
2.Làm bài tập trang 8 và 9 SGK và 1.1 đến 1.15 SBT
3.Đọc bài mới
Bài giảng: Vật lí 12CB
Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189
FB: ManhducMTA
