Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 ppt

Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin hay sin của thời gian... Chú ý: Phương pháp tổng quát nhất để tính vận tốc, đường đi, thời gian, hay vật qua vị tr

Trang 1

Gv soạn: ThS Nguyễn Vũ Bình

Tài Liệu Ôn Thi Đại Học

2012 - 2013

Trang 2

Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013

- -

ÔN TẬP

1 Kiến thức toán cơ bản:

a Đạo hàm của một số hàm cơ bản sử dụng trong Vật Lí:

y = sinx y’ = cosx

y = cosx y’ = - sinx

b Các công thức lượng giác cơ bản:

2sin2a = 1 – cos2a - cos α = cos(α + π) - sina = cos(a +

a - cosa = cos(a + π)

sina - cosa = )

4 sin(

a cosa - sina = )

4 sin(

α

π α

α

2

2 sin

k a

k a a

a

b S y x

,

Trang 3

; 1,41 ≈ 2 ; 1 , 73 ≈ 3

- - Mọi công việc thành đạt đều nhờ sự kiên trì và lòng say mê

Trang 4

- -

2 Kiến thức Vật Lí:

ĐỔI MỘT SỐ ĐƠN VỊ CƠ BẢN

Trang 5

Đơn vị chiều dài: mét (m)

Đơn vị thời gian: giây (s)

Đơn vị khối lượng: kilôgam (kg)

Đơn vị nhiệt độ: kenvin (K)

Đơn vị cường độ dòng điện: ampe (A)

Đơn vị cường độ sáng: canđêla (Cd)

Đơn vị lượng chất: mol (mol)

Chú ý: các bội và ước về đơn vị chuẩn và sử dụng máy tính Casio

3 Động học chất điểm:

a Chuyển động thẳng đều: v = const; a = 0

b Chuyển động thẳng biến đổi đều: v ≠ ; o a = const

v v t

v a

R R

12

1

mv mv

1

l k kx

Gv soạn: ThS Nguyễn Vũ Bình - Tel: 0986338189 5

Trang 6

c Định luật bảo toàn động lượng: p 1+ p 2 = const

2 2 ' 1 1 2 2 1

r

q q k F

o B: cảm ứng từ (T)

o fL: lực lo-ren-xơ (N) Nếu chỉ có lực Lorenzt tác dụng lên hạt và 0

90 ) ,

= v  B 

α

thì hạt chuyển động tròn đều Khi vật chuyển động tròn đều thì lực

Lorenzt đóng vai trò là lực hướng tâm

Bán kính quỹ đạo:

B q

Trang 7

A

=

ξ (ξlà suất điện động của nguồn điện, đơn vị là Vôn (V))

 Công và công suất của dòng điện ở đoạn mạch:

A = UIt

P = = U.I

t A

E I

2 21

sin

v

v n

n n r

2 1

n

n i i

n n

gh

Ngày mai đang bắt đầu từ ngày hôm nay!

- -

“Đường đi khó không phải vì ngăn sông cách núi

Chỉ khó vì lòng người ngại núi, e sông”

- -

Trang 8

CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

a Thế nào là dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh một vị

trí đặc biệt, gọi là vị trí cân bằng

b Dao động tuần hoàn: Sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ

c Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một

hàm cosin (hay sin) của thời gian

3 Phương trình dao động điều hòa (li độ): x = Acos(ωt + ϕ)

+ x: Li độ, đo bằng đơn vị độ dài cm hoặc m

-A O A

+ A = xmax: Biên độ (luôn có giá trị dương)

+ 2A: Chiều dài quỹ đạo

+ ω: tần số góc (luôn có giá trị dương)

+ ω + t ϕ: pha dđ (đo bằng rad)

+ ϕ: pha ban đầu (tại t = 0, đo bằng rad)

+ Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên dương:ϕ = 0

+ Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên âm:ϕ = π

+ Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều âm:

2 π

Trang 9

+ Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều dương:

2

π

* Chú ý:

+ Quỹ đạo là một đoạn thẳng dài L = 2A

+ Mỗi chu kì vật qua vị trí biên 1 lần, qua các vị trí khác 2 lần (1 lần theo chiều dương và 1 lần theo chiều âm)

+ Vật ở VTCB: x = 0; |v|max = ωA; |a|min = 0

+ Vật ở biên: x = ±A; |v|min = 0; |a|max = ω2

A

6 Hợp lực tác dụng lên vật (lực hồi phục): F = ma = - mϖ2x=-kx

+ Fhpmax = kA = mω2A: tại vị trí biên

+ Fhpmin = 0: tại vị trí cân bằng

+ Dđ cơ đổi chiều khi lực đạt giá trị cực đại

+ Lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng

Trang 10

ω

v x

2 2

ω ω

a v

+ Kéo vật lệch khỏi VTCB 1 đoạn rồi buông (thả) ⇒ A

+ Kéo vật lệch khỏi VTCB 1 đoạn rồi truyền v ⇒ x

10 Mối liên hệ giữa cđ tròn

M ϕ

Trang 11

B1: Vẽ đường tròn (O, R = A);

B2: t = 0: xem vật đang ở đâu và bắt đầu chuyển động theo chiều âm hay dương

+ Nếu ϕ > 0: vật chuyển động theo chiều âm (về biên âm)

+ Nếu ϕ < 0: vật chuyển động theo chiều dương (về biên dương)

B3: Xác định điểm tới để xác định góc quét α :

T t T

t

0 0

360 360

* Thời gian dđ: Xét dđđh với chu kỳ T, biên độ A

Biên âm VTCB Biên dương

+ Đường đi trong 1 chu kỳ là 4A; trong 1/2 chu kỳ là 2A

+ Đường đi trong l/4 chu kỳ là A khi vật đi từ VTCB đến vị trí biên hoặc ngược lại

@ Bài toán tính quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian 0 < ∆t < T/2

Trang 12

- Vật có vận tốc lớn nhất khi qua VTCB, nhỏ nhất khi qua vị trí biên nên trong cùng một khoảng thời gian quãng đường đi được càng lớn khi vật

A

-A

M M

1 2

O P

2

1 M

M

P 2

Trang 13

, ( 0, ) 2

t với Smax; Smin tính như trên

12 Tính khoảng thời gian: 1 2 ( 1 2 )

13 Vận tốc trong một khoảng thời gian ∆ t:

@ Vận tốc không vượt quá giá trị v→ x = A cos( ω ϕ t + )

Trang 14

@ Vận tốc không nhỏ hơn giá trị v→ x = A sin( ω ϕ t + )

Ngày mai đang bắt đầu từ ngày hôm nay!

CHUYÊN ĐỀ 1: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU VÀ DĐĐH

Dđđh được xem là hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo Với:

R

v

R

A = ; ω =

B1: Vẽ đường tròn (O, R = A);

B2: t = 0: xem vật đang ở đâu và

bắt đầu chuyển động theo chiều

âm hay dương

t

0 0

360 360

M

A

ϕ

Trang 15

Chú ý: Phương pháp tổng quát nhất để tính vận tốc, đường đi, thời gian, hay vật qua vị trí nào đó trong quá trình dao động Ta cho t = 0 để xem vật bắt đầu chuyển động từ đâu và đang đi theo chiều nào, sau đó dựa vào các vị trí đặc biệt trên để tính

Nhận xét: Chu kì của con lắc lò xo

+ tỉ lệ thuận căn bậc 2 của m; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của k

+ chỉ phụ thuộc vào m và k; không phụ thuộc vào A (sự kích thích ban đầu)

3 Tỉ số chu kì, khối lượng và số dao động: 2 2 1 1

T = m =n = k

4 Chu kì và sự thay đổi khối lượng: Gắn lò xo k vào vật m1được chu

kỳ T1, vào vật m2được T2, vào vật khối lượng m1 + m2 được chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) được chu kỳ T4

Trang 16

∆l0

lmax

O

xA

5 Chu kì và sự thay đổi độ cứng: Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l

được cắt thành các lò xo có độ cứng k1, k2, và chiều dài tương ứng là l 1 ,

2 1

k k

k k k

+

=

⇒ cùng treo một vật khối lượng như nhau thì: T2

= T1 2

1 Lực hồi phục: là nguyên nhân làm cho vật dđ, luôn hướng về vị trí

cân bằng và biến thiên điều hòa cùng tần số với li độ

Fhp = - kx = − m ω2x (Fhpmin = 0; Fhpmax = kA)

2 Lực đàn hồi: xuất hiện khi lò xo bị biến dạng và đưa vật về vị trí lò

Dấu “+” nếu chiều dương cùng chiều dãn của lò xo

+ Fđhmax = k(∆ l0+A) : Biên dưới: ở vị trí thấp nhất

+ Fđhmax = k(A - ∆l0): Biên trên: ở vị trí cao nhất

+

A l khi A l k

A l khi

0 min

);

(

;0

Chú ý:

Trang 17

+ Biên trên: ∆ l0 = A ⇒ Fđhmin = 0 ⇒ x = A

+ Fđh= 0: tại vị trí lò xo không bị biến dạng

3 Chiều dài lò xo:

+ Chiều dài lò xo tại vị trí cân bằng:

2min max 0 0

l l l l

l cb= +∆ = +

2

g k

mg

∆

+ Chiều dài cực đại (ở vị trí thấp nhất): lmax = lcb + A

+ Chiều dài cực tiểu (ở vị trí cao nhất): lmin = lcb – A

4 Tính thời gian lò xo giãn hay nén trong một chu kì: Trong một chu kì

@ Thời gian lò xo giãn: Δtgiãn = T – ∆tnén

b Khi A < ∆l0 (Với Ox hướng xuống): Thời gian lò xo giãn trong

một chu kì là ∆t = T; Thời gian lò xo nén bằng không

Có thể dùng phương pháp phân tích: xem vật bắt đầu chuyền động từ đâu rồi dựa vào các vị trí đặt biệt để tính

- - Dạng 3: Năng lượng trong dđđh:

1 Lò xo nằm ngang:

2

12

Trang 18

+ Cơ năng được bảo toàn và tỉ lệ với bình phương biên độ

+ Vị trí thế năng cực đại thì động năng cực tiểu và ngược lại

+ Thời gian để động năng bằng thế năng là:

2

1

l A k

W = + ∆

b Thế năng: W t = k x+ ∆l 2 +mgh

0 ) ( 2

b Khi

1 +

c Khi =± ⇒ = 2−1=( )2−1

x

A n

W

W n

A x

t đ

- -

“Sự nghi ngờ là cha đẻ của phát minh” Galileo Galiles

- -

Trang 19

Dạng 4: Viết phương trình dđđh: Các bước lập phương trình dđdđ:

* B1: Chọn: + Gốc tọa độ: + Chiều dương: + Gốc thời gian:

(Thường bài toán đã chọn)

) cos(

ϕωω

ϕω

A v

t A x

g m

k T

2

0

π π ω

(L: quỹ đạo thẳng) + A = đường đi trong 1 chu kì chia 4

Trang 20

l −

với

2min max l l

+ Vật cđ theo chiều dương thì v > 0⇒ sin ϕ < 0

+ Vật cđ theo chiều âm thì v < 0⇒ sin ϕ > 0

+ Tại vị trí biên v = 0

+ Gốc thời gian tại vị trí biên dương: ϕ = 0

+ Gốc thời gian tại vị trí biên âm: ϕ = π

+ Gốc thời gian tại vị trí cân bằng theo chiều âm:

4 Đặc biệt: Lò xo treo thẳng đứng

a Đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng rồi

Trang 21

@ Nếu d ≥ ∆ l0

+ buông (thả) thì A =∆ l0+ d + truyền vận tốc thì x =∆ l0+ d - -

“ Sự thành công trên đời do tay người năng dạy sớm ”

- - Dạng 5: Tổng hợp dao động

1 Công thức tính biên độ và pha ban đầu của dđ tổng hợp:

)cos(

AA2AA

2 2 1

2 2 1 1

cosAcosA

sinAsinAtan

ϕ+

ϕ

ϕ+

b Nếu 2 dđ thành phần ngược pha: ∆ϕ = (2k +1)π {k = 0 ; ± 1 ; ± 2 }

⇒ Biên độ dđ tổng hợp cực tiểu: A = A1− A2 ⇒ ϕ = ϕ1nếu A1 > A2

và ngược lại

c Khi x & x1 2vuông pha

2 ) 1 2

Trang 22

d Bất kì: A1−A2 ≤ ≤A A1+A2

3 Dùng máy tính tìm phương trình (dùng cho FX 570ES trở lên) B1: mode 2 (Chỉnh màn hình hiển thị CMPLX R Math)

B2: nhập máy: A 1∠ϕ1 + A 2∠ϕ2 nhấn =

B3: ấn SHIFT 2 3 = Máy sẽ hiện A∠ϕ

4 Khoảng cách giữa hai dao động

∆x = x 1 – x 2  = A’ cos(ωt + ϕ’) Với ∆x max = A ’

5 Điều kiện A 1 để A 2max

A 2max = A/  sin(ϕ 2 - ϕ1 ) 

A 1 = A/ tan(ϕ 2 - ϕ1 )  Chú ý: Nếu cho A 2 thí từ 2 công thức trên ta tìm được A = A min

A min = A 2 sin(ϕ 2 - ϕ1 )  = A 1 tan(ϕ 2 - ϕ1 ) 

* Hãy Nhớ bộ 3 số: 3, 4, 5 (6, 8, 10)

6 Chú ý:

+ Đưa về dạng hàm cos trước khi tổng hợp

- -

“Đường đi khó không khổ vì ngăn sông cách núi

Chỉ khó vì lòng người ngại núi, e sông ”

- - CHUYÊN ĐỀ 2: MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP NÂNG CAO Dạng 1: Đk để vật m 1 và m 2 chồng lên nhau và cđ cùng gia tốc

1 Tìm biên độ để m 2 không trượt trên vật m 1 (lò xo nằm ngang):

Fmax ≤ Fms ⇔ m2ω2A ≤ µ m2gvới

2 1 2

m m

k

+

= ω

2 ω

“Đường đi khó không khổ vì ngăn sông cách núi

Chỉ khó vì lòng người ngại núi, e sông ”

- - Dạng 2: Dđ của vật sau khi va chạm với vật khác

1 Nếu va chạm đàn hồi thì áp dụng định luật bảo toàn động lượng

và định luật bảo toàn cơ năng để tìm vận tốc sau va chạm:

2 2 ' 1 1 2 2 1

+

= +

Trang 23

0

2 2 2 0

1 1 1 2

v m M m M v

v m M V

MV mv mv

1

v m M V V M m mv

+

=

⇒ +

Dạng 3: Dđ của vật sau khi rời khỏi giá đỡ cđ

1 Nếu giá đỡ bắt đầu cđ từ vị trí lò xo không bị biến dạng thì quãng đường từ lúc bắt đầu cđ đến lúc giá đỡ rời khỏi vật: S = ∆ l

2 Nếu giá đỡ bắt đầu cđ từ vị trí lò xo đã dãn một đoạn b thì:

S = ∆l- b Với

k a g m

l= ( − )

∆ : độ biến dạng khi giá đỡ rời khỏi vật

3 Li độ tại vị trí giá đỡ rời khỏi vật: x = S - ∆ l0 Với

1 Độ biến dạng:

k g D Sh m

+ D: khối lượng riêng của chất lỏng

Trang 24

1 Trong thang máy đi lên:

k a g m

- - Dạng 6: Con lắc lò xo nằm trên mặt phẳng nghiêng 1 góc α so với mặt phẳng ngang:

α π α

sin 2

0

g

l T

Dạng 1: Đại cương về con lắc đơn

Mô tả: Con lắc đơn gồm một vật nặng treo vào sợi dây không giãn, vật nặng kích thước không đáng kể so với chiều dài sợi dây, sợi dây khối lượng không đáng kể so với khối lượng của vật nặng

2

=

π 

Nhận xét: Chu kì của con lắc đơn

+ tỉ lệ thuận căn bậc 2 của l; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của g

+ chỉ phụ thuộc vào l và g; không phụ thuộc biên độ A và m

+ ứng dụng đo gia tốc rơi tự do (gia tốc trọng trường g)

2 Phương trình dđ: Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực

Trang 25

S0 đóng vai trò như A còn s đóng vai trò như x

+ Với con lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lượng

+ Với con lắc lò xo lực hồi phục không phụ thuộc vào khối lượng

5 Chu kì và sự thay đổi chiều dài: Tại cùng một nơi con lắc đơn chiều

dài l 1 có chu kỳ T1, con lắc đơn chiều dài l 2 có chu kỳ T2, con lắc đơn

chiều dài l 1 + l 2 có chu kỳ T2,con lắc đơn chiều dài l 1 - l 2 (l 1 >l 2) có chu

kỳ T4 Ta có: T32 = T12+ T22 và T42 = T12− T22

6 Tỉ số số dao động, chu kì tần số và chiều dài: Trong cùng thời gian

con lắc có chiều dài l1 thực hiện được n1dao động, con lắc l2 thực hiện được n2dao động Ta có: n1T1 = n2T2 hay

2 1 1 2 1 2 2

1

f

f l

l T

T n

1 Phương trình dđ: (Viết phương trình dđ giống con lắc lò xo)

s = S0cos(ωt +ϕ) v = -ωS0sin(ωt +ϕ) a=-ω2

Trang 26

2 2

2

1 2

1 2 1 2 1

α ω

α

mgl S m W W W

mv W

mgl W

đ t đ t

=

= +

W W W

mv W

mgl mgh W

) cos 1

Chú ý: + vmax và T max khiα = 0 + vmin và T min khiα =α 0

+ Độ cao cực đại của vật đạt được so với VTCB: 2ax

ax

2

m m

v h

- - Dạng 3: Chu kì thay đổi theo nhiệt độ, độ cao, độ sâu và gia tốc trọng trường:

1 Thay đổi nhiệt độ (chiều dài l thay đổi, g không đổi):

Trang 27

l

l T

T =

⇒ Ta có:

) (

) ( 2 1

1 2 1 2

1 1 2 1 2

t t l l l

T t t T T T

2 2 1 1

2

g g T T

g

l T g

l T

R

h T T

R g

g

21

2+

= (3) + Đưa con lắc từ thiên thể này lên thiên thể khác thì:

2 2

2 1 2 1 1 2

R

R M

M g

g T

+ Trong cùng khoảng thời gian, đồng hồ có chu kì T1 có số chỉ t1 thì đồng hồ có con lắc T2có chỉ số t2 Ta có:

2 1 1

2

T

T t

t =

3 Thời gian chạy sai mỗi ngày:

1

60 60 24

0

2

1

= Τ

∆Τ

R

h t

4 Phần trăm tăng giảm của chu kỳ theo l và g

+ % tăng giảm T theo % tăng giảm của l:

(%) 2

1 (%)

l l

∆

= Τ

∆Τ

Trang 28

+ % tăng giảm T theo % tăng giảm của g: (%)

2

1(%)

g g

∆

=Τ

∆Τ

+ % tăng giảm T theo % tăng giảm của l và g

(%) 2

1 (%) 2

1 (%)

g

g l

∆

= Τ

∆Τ

- -

Ý chí là sức mạnh để bắt đầu công việc một cách đúng lúc

- - Dạng 4: Chu kì của con lắc thay đổi khi có thêm lực tác dụng

Ta có:

' '

' ' 2

2

g g T T

g

l T g

l T

1 Lực điện trường:F =q E vớiE =

xuống dưới tương đương với điện tích q < 0 cường độ điện trường E 

hướng thẳng đứng lên trên

m

E q g

m

E q g

m

qE g

αcos

α

α cos

) cos 1 (

2 max

Trang 29

@ Chú ý: Một con lắc đơn mang điện tích dương khi không có điện trường nó dao động điều hòa với chu kỳ T Khi có điện trường hướng thẳng đứng xuống thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là T1 Khi có điện trường hướng thẳng đứng lên thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là T2 Chu kỳ T dao động điều hòa của con lắc khi không có điện trường liên hệ với T1 và T2 là: 1 2

2

T T T

= +

' ' 2

2

g g T T

g

l T g

l T

a Than g máy đi lên NDĐ hoặc đi xuống CDĐ: g’ = g + a

Trang 30

2 0 2

2

a g

l T

ma P

1 Xe chuyển động theo phương ngang

'

g

g T

g

a mg

ma P F

g a g

2tan

'

2 0 2

2 2

g g

:sin

cos'

α β

α α

hay T ' T = cos α @ Lực căng:

α

τ sin

α µ α β

sin cos

cos sin

Trang 31

4 Xe lên dốc nghiêng gócα với gia tốc a:

α

π

sin 2 2

ag g

a

l T

+ +

sin

cos arctan(

α

α β

a g

a

+

=

@ xuống dốc: a = g (sin α − µ cos α )

@ lên dốc: a = g − (sin α + µ cos α )

- - Dạng 7: Dđ của con lắc đơn có ma sát

1 Để duy trì dđ cần động cơ nhỏ có công suất:

nT

E E t

2

1

; 2

1mglα E mglα

2 Công của lực cản:

4 4

4

0 0

0

mg l

A F mgl

lF

C C

C

α α α

Dạng 8: Con lắc bị vướng đinh hoặc va chạm với vật cản

T = ( )

2

12

1 T

T +

2

1 0 0

2 2

1 1

2 2

l l g

l T

g

l T

α β π π

Trang 32

- - Dạng 9: Đo chu kỳ bằng phương pháp trùng phùng

Để xác định chu kỳ T của một con lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T0(đã biết) của một con lắc khác (T ≈ T0)

Hai con lắc gọi là trùng phùng khi chúng đồng thời đi qua một vị trí xác định theo cùng một chiều

Thời gian giữa hai lần trùng phùng 0

“Chín phần mười của nền tảng thành công là sự tự tin

và biết đem hết nghị lực ra thực hiện ”

2 Dao động duy trì: Để dđ của một hệ không bị tắt dần, cần bổ sung

năng lượng cho nó một cách đều đặn trong từng chu kì để bù vào phần năng lượng mất đi do ma sát Dđ của hệ khi đó được gọi là dđ duy trì

- Đặc điểm:

+ Biên độ không đổi

Trang 33

+ Tần số dao động bằng tần số riêng (fo) của hệ

3 Dao động cưỡng bức: Là dao động của hệ dưới tác dụng của ngoại

lực cưỡng bức tuần hoàn

- Đặc điểm:

+Biên độ không đổi, tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số ngoại lực

+Tần số dao động bằng tần số của lực cưỡng bức(f)

4 Hiện tượng cộng hưởng: Khi f = fo thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại =>Hiện tượng cộng hưởng

+ Điều kiện cộng hưởng: f = f0 hay ω = ω0 hay T = T0

0

T t t

+ Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng: Cộng

hưởng không chỉ có hại mà còn có lợi

-Tòa nhà, cầu, máy, khung xe, là những hệ dao động có tần số riêng Không để cho chúng chịu tác dụng của các lực cưởng bức, có tần

số bằng tần số riêng để tránh cộng hưởng, dao động mạnh làm gãy, đổ

- Hộp đàn của đàn ghi ta, là những hộp cộng hưởng làm cho tiếng đàn nghe to, rỏ

Chú ý:

+ Dđ tắt dần là dđ có biên độ giãm dần theo thời gian

+ Dđ cưỡng bức chịu tác dụng của ngoại lực lực biến thiên tuần hoàn + Dđ duy trì giữ biên độ không đổi mà không làm chu kì thay đổi

Dao động tự do, dao

động duy trì Dđ tắt dần Dao động cưỡng bức Cộng hưởng

Lực tác

dụng Do tác dụng của nội lực tuần hoàn

Do tác dụng của lực cản (do ma sát)

Do tác dụng của ngoại lực tuần hoàn Biên độ

A

Phụ thuộc điều kiện

ban đầu Giảm dần theo thời gian

Phụ thuộc biên độ của ngoại lực và hiệu số

0

( fcb− f )

Trang 34

Bằng với chu kì ( hoặc tần số) của ngoại lực tác dụng

lên hệ Hiện

quá lớn

Sẽ xãy ra HT cộng hưởng (biên độ A đạt max) khi tần số fcb = f0

Chế tạo khung xe, bệ máy phải có tần số khác xa tần

số của máy gắn vào nó Chế tạo các loại nhạc cụ

5 Các đại lượng trong dao động tắt dần:

* Quãng đường vật đi được đến lúc dừng lại là: 2 2 2

* Vận tốc cực đại của vật đạt được khi thả nhẹ cho vật dao động từ vị trí

biên ban đầu: v max = gA

k

g m m

2 2 2

−

CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG SÓNG CƠ

1 Khái niệm về sóng cơ, sóng ngang, sóng dọc?

a Sóng cơ: là dao động dao động cơ lan truyền trong một môi

trường→không truyền được trong chân không

Đặc điểm:

- Sóng cơ không truyền được trong chân không

Trang 35

- Khi sóng cơ lan truyền, các phân tử vật chất chỉ dao động tại chổ, pha

dao động và năng lượng sóng chuyển dời theo sóng

- Trong môi trường đồng tính và đẳng hướng, tốc độ không đổi

b Sóng dọc: là sóng cơ có phương dao động trùng với phương truyền

sóng Sóng dọc truyền được trong chất khí, lỏng, rắn

Ví dụ: Sóng âm trong không khí

c Sóng ngang: là sóng cơ có phương dđ vuông góc với phương truyền

sóng Sóng ngang truyền được trong chất rắn và trên mặt chất lỏng

Ví dụ: Sóng trên mặt nước

2 Các đặc trưng của sóng cơ:

a Chu kì (tần số sóng): là đại lượng không thay đổi khi sóng truyền từ

môi trường này sang môi trương khác

b Biên độ sóng: là biên độ dđộng của một phần tử có sóng truyền qua

c Tốc độ truyền sóng: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường; phụ thuộc bản chất môi trường (V R > V L > V K ) và nhiệt độ (nhiệt độ

của môi trường tăng thì tốc độ lan truyền càng nhanh)

C2: là quãng đường sóng lan truyền trong một chu kì

e Năng lượng sóng: Qtrình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng

3 Chú ý:

+ Số chu kì bằng số gợn sóng trừ 1

+ Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là λ

+ Quãng đường truyền sóng: S = v.t

2 d

u =a cos( tω + ϕ + π )

λ

N N

Trang 36

Tài Liệu ễn Thi Đại Học Mụn Vật Lớ 12 - Năm Học 2012 - 2013

um = Acos ( ) cos 2 ( )

λ π

T

t A

cos 2 ( ) cos 2 ( )

M cố định Khi M tự do

λ

b Độ lệch pha của 2 dđ tại 2 điểm cỏch nguồn:

λ

πλ

ϕ = +

- Khoảng cỏch giữa hai điểm dao động cựng pha: d k= λ (k = 1, 2, 3…)

- Khoảng cỏch giữa hai điểm dao động ngược pha: d (k 1 )

+ Hai điểm gần nhau nhất ngược pha cỏch nhau nửa bước súng

+ Hai điểm gần nhau nhất vuụng pha cỏch nhau một phần tư bước súng

- - CHỦ ĐỀ 2: DAO THOA SểNG

1 Hiện tượng giao thoa súng: là sự tổng hợp của 2 hay nhiều súng kết hợp trong khụng gian, trong đú cú những chỗ biờn độ súng được tăng

cường (cực đại giao thoa) hoặc triệt tiờu (cực tiểu giao thoa) Hiện tượng

giao thoa là hiện tượng đặc trưng của súng

Trang 37

2 Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp:

Đk để có giao thoa: 2 nguồn sóng là 2 nguồn kết hợp

o Dao động cùng phương, cùng chu kỳ

o Có hiệu số pha không đổi theo thời gian

3 Phương trình: Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S 1 , S 2cách nhau một khoảng l:

Điểm M cách 2 nguồn d1, d2

@ Nếu tại hai nguồn S1 và S2 cùng phát ra hai sóng giống hệt nhau có phương trình sóng là: u1 = u2 = Acosωt và bỏ qua mất mát năng lượng khi sóng truyền đi thì thì sóng tại M (với S1M = d1; S2M = d2) là tổng hợp hai sóng từ S1 và S2truyền tới sẽ có phương trình là:

4 Số điểm hoặc số đường dđ:

a Hai nguồn dđ cùng pha ∆ ϕ = ϕ2 − ϕ1 = k π

* Điểm dđ cực đại: d1 – d2 = kλ (k∈Z)

Trang 38

⇒Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn):

λ λ

2 1 2

1

AB k

2 − < < −

−

λ λ

s k s

⇒Vị trí của các điểm cực tiểu:

422.1

λ

λ+ +

d (thay các giá trị k)

→ Số cực đại giao thoa = số cực tiểu giao thoa + 1

b Hai nguồn dđ ngược pha: ∆ ϕ = ( 2 k + 1 ) π

* Điểm dđ cực đại: d1 – d2 = (2k+1)

2

λ

(k + ) λ 2

2 − < < −

−

λ λ

s k s

* Điểm dđ cực tiểu (không dđ): d1 – d2 = kλ (k∈Z)

⇒Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn):

λ

s s k s

s

5 Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng: f

k

d d

Trang 39

+ Những gợn lồi (cực đại giao thoa, đường dao động mạnh)

+ Những gợn lõm (cực tiểu giao thoa, đường đứng yên)

+ Khoảng cách giữa hai đường cực đại hoặc cực tiểu liên tiếp bằng λ/2

+ Khoảng cách giữa đường cực đại và cực tiểu gần nhau nhất bằng λ/4

+ k = 0 thì cực đại dao động là đường thẳng là trung trực của S1S2 + Hai nguồn S1S2 cùng pha nhau thì tại trung trực là cực đại giao thoa + Hai nguồn S1S2ngược pha nhau thì tại trung trực là cực tiểu giao thoa + Xác định điểm M dđ với Amax hay Amin ta xét tỉ số

Dạng 1: Xác định số điểm cực trị trên đoạn CD tạo với AB thành hình vuông hoặc hình chử nhật

@ TH1: Hai nguồn dao động cùng pha

TH2: Hai nguồn A, B dao động ngược pha ta đảo lại kết quả

a Số điểm cực đại trên đoạn CD thoã mãn:

Trang 40

Chú ý: mỗi vòng tròn đồng tâm trên mặt nước sẽ cách nhau 1 bước sóng

Phương pháp: ta tính số điểm cực đại hoặc cực tiểu trên đoạn AB là k Suy ra số điểm cực đại hoặc cực tiểu trên đường tròn là = 2k Do mỗi đường cong hypebol cắt đường tròn tại 2 điểm

- -

Dạng 5: Xác định biên độ tổng hợp của hai nguồn giao thoa

TH1: Hai nguồn A, B dao động cùng pha

Từ phương trình giao thoa sóng: ( 2 1 ( 1 2 )

2 1

(2 1 2

TH2: Hai nguồn A, B dao động ngược pha

Ta nhận thấy biên độ giao động tổng hợp là: ( 2 1)

Tiêu đề	Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 ppt
Tác giả	ThS. Nguyễn Vũ Bỡnh
Trường học	Trường Đại Học Vật Lý Hà Nội
Chuyên ngành	Vật Lý
Thể loại	Tài liệu ôn thi đại học
Năm xuất bản	2012-2013
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	98
Dung lượng	1,36 MB