Cộng hưởng cơ học: 0 f f A CĐ↔ = Khi Fms nhỏ thì ACĐ càng lớn VII-Dao động duy trì: Hệ dao động có tần số riêng f0 được duy trì bằng cách giữ nguyên biên độ và tần sốhệ dao động theo f0
Trang 1CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 (2011-2012) Biên soạn:GV LÊ HUY VŨ (Tel:0944311000) CHƯƠNG I:DAO ĐỘNG CƠ HỌC
I-Dao động tuần hoàn là dao động sau những khoảng thời gian
bằng nhau thì vật lặp lại vị trí củ và hướng củ., thời gian thực
hiện một dao động toàn phần đó gọi là chu kỳ T(s)
Biểu thức liên hệ:
n
t f
ω
π
2
1 n là số dao động trong t(s)
II-Daođộng điều hòa:là dao động tuần hoàn trong đó li độ mô tả
bằng một hàm cosin hay (sin) theo thời gian A,ω , ϕ là hằng số
Li độ: x= Acos(ω.t+ϕ) Biên độ: A=xmax; Pha ban đầu ϕ
2
cos(
)
−
) cos(ω ϕ ω
−
Biểu thức liên hệ độc lập thời gian
2
2 2 2
ω
v x
A = + ; a=−ω2x
Quan hệ về pha ,tần số, độ lớn giữa li độ,vận tốc và gia tốc:
x,v,a biến đổi cùng tần số f ; a ngược pha x, v vuông pha x
Quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa:
M chuyển động tròn đều trên (O,A)
P là hình chiếu của M lên đường
kính P dao động điều hòa trên
quỹ đạo là đoạn thẳng dài l=2A
Góc quay: t
T
ω
Liên hệ giữa Độ lớn li độ,vận
tốc, gia tốc trong dao động :
+Khi vật đi từ VTCB ra biên thì |x|↑|v|↓|a|↑
+Khi vật đi từ biên về VTCB thì |x|↓|v|↑|a|↓
+Tại VTCB : x=0; |v|CĐ = ωA; |a| = 0
+Tại 2 Biên : |x|CĐ = A; |v| = 0 ; |a|CĐ = ω2A
Liên hệ giữa góc quay ∆φ - Thời gian t - Đường đi S
∆φ=2π t=T S=4A ; ∆φ=π t=T/2 S=2A
∆φ=π/2 t=T/4 S=A (Chỉ đúng khi vật đi từ O-A, ngược lại)
III-Con lắc lò xo gồm {k(N/m),m(kg)} là một hệ dao động điều
hòa vì a = − ω2x với
m
k
=
m
k f
π 2
1
=
Lực kéo về: F = − kx (
→
Fluôn hướng về VTCB và đổi chiều khi qua VTCB, F tỉ lệ với li độ dao động , F∉ m )
Chu kỳ:
k
m
T = 2 π ; Khi m = m1+m2 2
2 2 1 2
T T
Con lắc lò xo khi treo thẳng đứng:
Max CT
CĐ k l A F k l A F
l
g f
g
l T
k
mg
2
1
; 2
∆
=
∆
=
=
∆
π π
Khảo sát năng lượng của con lắc lò xo:
2
2
1
mv
2
1
kx
2
1 2
1
A m kA W W
W = đ + t = = ω
W t , Wđ biến đổi tuần hoàn với chu kỳ
2
T hay tần số 2f
Trong một chu kỳ T có 4 lần Wđ= n.W t tại li độ
1
+
±
=
n
A
IV-Con lắc đơn {l(mét),m(kg)} dao động điều hòa khi α≤10 0
Lực kéo về:
l
mgs
l
g
=
ω Chu kỳ:
g
l
T =2π
Khảo sát năng lượng của con lắc đơn:
) cos
1
=mgl
0
α
α −
=mgl
V-Dao động tắt dần: là dao động có biên độ và năng lượng giảm
dần theo thời gian do lực cản môi trường
VI-Dao động cưỡng bức:Hệ dao động (tần số riêng f0)chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức (tần số f)dao động theo tần số f
Cộng hưởng cơ học:
0
f f
A CĐ↔ = Khi Fms nhỏ thì ACĐ càng lớn
VII-Dao động duy trì: Hệ dao động (có tần số riêng f0) được duy trì bằng cách giữ nguyên biên độ và tần sốhệ dao động theo f0
VIII-Tổng hợp dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số
Biên độ tổng hợp và pha ban đầu tổnghợp:
2 2 1 1
2 2 1 1
2 1 2 1 2 2 2 1 2
cos cos
sin sin
tan
) cos(
2
ϕ ϕ
ϕ ϕ
ϕ
ϕ ϕ
A A
A A
A A A A A
+
+
=
− +
+
=
|A1−A2 |≤ A≤A1+A2
Ảnh hưởng độ lệch pha∆ϕ =ϕ2−ϕ1
2 1
2n →A CĐ =A +A
=
|
| )
1 2 ( n+ →A CT = A1−A2
=
2 2 2
) 1 2
=
CHƯƠNG II:SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
I-Sóng cơ học là những dao động cơ học lan truyền trong không gian nhờ sự liên kết giữa các phân tử môi trường
Sóng ngang: Phương dao động vuông góc phương truyền
(Chỉ truyền được trên bề mặt chất lỏng và trong chất rắn)
Sóng dọc: Phương dao động trùng với phương truyền
(Truyền dược các môi trường rắn,lỏng,khí ” trừ chân không)
Các đại lượng vật lý đặc trưng cho sóng:
+Tần số f luôn không đổi khi truyền qua các môi trường
+Vân tốc sóng phụ thuộc tính đàn hồi và mật độ môi trường
+Bước sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên phương truyền dao động cùng pha hay quãng đường sóng truyền trong một chu kỳ:
f
v
vT =
=
λ Độ lệch pha:
v
d
d ω λ
π
λπ ω ω
v
x t a
II-Giao thoa là hai sóng kết hợp gặp nhau trong không gian tạo thành những điểm xác định có biên độ cực đại hay cực tiểu
Điều kiệu giao thoa: S1S2 cùng phương, cùng tần số và ∆φ=h.số
Vị trí cực đại: d=kλ; Vị trí cực tiểu: d =(k +0,5)λ
Khoảng cách giữa hai CĐ hoặc giữa hai CT liên tiếp i=λ/2
Số NCĐ ; NCT có giữa 2 nguồn S1S2 đồng bộ có chiều dài L:
a= [L/i] Nếu a lẻNCĐ=a;NCT=a+1 ; Nếu a chẳnNCT=a;NCĐ=a+1
III-Sóng dừng là giao thoa giữa sóng tới và sóng phản tạo thành những nút và bụng cố định trong không gian
Hai đầu cố định Một đầu hở, một đầu tự do
Điêu kiện :
2
λ
k
l= (k=1,2,3 )
l
Điêu kiện :
4 ) 1 2
= k
l
Sóng âm là sóng dọc truyền được trong môi trường rắn,lỏng,khí
Âm thanh là sóng âm có f [16hz20khz] ; vR>vL>vK
Đặc trưng vật lý của âm: Đặc trưng sinh lý của âm:
Tần sô âm f (hz) Độ cao dựa vào tần số f
2
m
W S P
I= Độ to dựa vào mức cường độ âm
Mức cường độ âm L(dB):
A B A
I
I L L I
I dB
L( )=10lg → − =10lg
Âm sắc dựa vào Đồ thị âm (A,f) Giúp ta phân biệt các nguồn âm
Mt
Mo
P
y
x'
wt j j
x
x
Trang 2CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 (2011-2012) Biên soạn:GV LÊ HUY VŨ (Tel:0944311000)
L
U r
C
U r
LC
U r
R
U r
U r
I r
ξ + - q
N
S
CHƯƠNG III:DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I-Điện áp & cường độ dòng điện chiều
i=I0cosωt u= U0cos(ωt + ϕ); u=U0cosωt i= I0cos(ωt - ϕ) ;
với ϕ = ϕu – ϕi ]
2
, 2
∈ là độ lệch pha của u so với i
Giá trị hiệu dụng(là số chỉ của (A),(V) kế:
2
; 2
0
U I
II-Đoạn mạch chỉ có R hoặc L hoặc C:
Mạch chỉ có R Mạch chỉ có L Mạch chỉ có C
t
U
u
t
I
i
ω
cos
cos
0
0
=
=
uR cùng pha i
hay ϕR =0
Định luật Ôm :
R
U
I = R
R:Điện trở thuần
) 2 cos(
cos 0
0
π ω
ω +
=
=
t U u
t I i
L
uL nhanh pha hơn i góc
2
π;
2
π
ϕL =+ Định luật Ôm :
L L L
Z
U L
U
ω
ZL=ωL:cảm kháng
) 2 cos(
cos 0
0
π ω
ω
−
=
=
t U u
t I i
C
uC chậm pha hơn i góc
2
π;
2
π
ϕC =−
C C
Z U C
U
ω
ZC=
C
ω
III-Đoạn mạch RLC nối tiếp : u=u R +u L +u C ; (cùng i)
Giản đồ Fex-nen Biểu thức tính U,ϕ
−
=
− +
=
→
−
=
− +
=
R Z Z Z Z R Z U
U U U U U U
C L C L
R C L C L R
ϕ
) ( tan
)
2
Định luật Ôm:
Z
U I Z
U
Tổng trở: 2 2
) 1 (
C L R Z
ω
+
Z
U RI UI
2 2
Hệ số công suất:
Z
R U
UR
=
=
ϕ
IV-Khảo sát công suất P (hoặc I ) theo ω hoặc L hoặc C
P(I) Khi: ω2
LC<1: Mạch có tính dung kháng
R
U
I CĐ= ZL=ZC ω2
LC>1: Mạch có tính cảm kháng
R
U
P CĐ
2
=
ZC>ZL ZL>ZC
0 ωLC
Khi ω2 LC=Z L /Z C =1 (Cộng hưởng điện)
Hệ quả : ZCT =RU=UR ; ZL=ZCUL=UC; ϕ=0cosϕ=1
Khiω2
LC ≠1Có 2 giá trịω,L,C cho cùng giá trịI hoặc P
ω2 =ω1ω2 ; Z C =(Z C1 +Z C2 ) /2 ; Z L =(Z L1 +Z L2 ) /2
V-Khảo sát công suất P (hoặc I) theo R
P
0
2
2R
U
P CĐ=
4
π
ϕ=±
2
0
R
U
I CĐ=
0 R0 R
Khi: R0=|ZL-ZC|Z=R0 2 U=UR0 2
4
π
ϕ = ± cosϕ=
2
2 ;Khi = + → UL > UC
4
π
Khi R≠|ZL-ZC|Có 2 giá trị R cho cùng giá trị công suất P
(hoặc I) thỏa: R 1 R 2 =|Z L - Z C | 2
VI-Máy Biến áp: Thiết bị đổi điện áp điện xoay chiều,giữ nguyên tần số
Nguyên tắc:dựa vào h.tượng cảm ứng điện từ
Cấu tạo: gồm cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp
có số vòng khác quấn chung trên một lõi thép kỹ thuật
1 2 2 1 2
1
I
I N
N U
U
U
P
2 ) cos
=
k <1: Máy hạ áp P: Công suất truyền tải, R: Điện trở dây tải
∆P: Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên dây Để giảm hao phí ta dùng máy
biến áp tăng U n lần ∆P giảm đi n 2 lân.
VII-Máy phát điện xoay chiều 3 pha:Thiết bị tạo ra dòng điện 3 pha
Cấu tạo: Stato là phần ứng gồm 3cuộn dây đặt lệch nhau 1200 trên võ máy hình tròn
Rôto là phần cảm là nam châm điện quay đều tại tâm O của máy
Nguyên tắc: Dựa vào h.tượng cảm ứng điện từ Ưu điểm: Đơn giản,Công suất lớn, tiết kiệm dây
Tần số phát: f = pn p:số cặp cực nam châm, n(vòng/s) tốc độ quay
Dòng điện xoay chiều 3 pha là hệ thống gồm 3 dòng điện xoay chiều cùng biện độ,cùng tần số nhưng lệch nhau về pha là 2π/3
Cách mắc điện xoay chiều 3 pha:
Mắc hình sao (3 dây pha, 1dây trung hòa)I d = I p; U d =U p 3
Mắc hình tam giác (chỉ có 3 dây pha)I d=I p 3; U d=U p
VIII-Động cơ không đồng bộ ba pha: Biến điện năngcơ năng
Cấu tạo: Stato ( phần cảm) là 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau 1200
trên võ máy hình tròn (giống stato máy phát) Rôto (phần ứng) là các cuộn
dây (Cu) quấn trên lõi Fe kỹ thuật giống như “lồng sóc” Nguyên tắc: Dựa
vào hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay
Đặc điểm: Tần số quay của từ trường (f1) bằng tần số của dòng điện xoay chiều(f2) và luôn lớn hơn tần số quay của rôto (f1=f2>f3)
Ưu điểm: Đơn giản, công suất lớn, dễ đổi chiều quay CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 1.Mạch dao động LC: mạch kín gồm tụ điện C và cuộn dây L tạo ra dao động điện từ tự do với tần số góc riêng
LC
1
=
ω Điện tích q=Q0cos(ω.t+ϕ)
2
cos(
0
π ϕ
Vậy: i biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng nhanh pha
2
Chu kỳ và tần số riêng của mạch dao động:
0
0
2 2
2
I
Q LC
LC T
f
π
2
1 1
=
=
2 2 1 2
T T
2 2 1 2
f f
Năng lượng điên Năng lượngtừ Năng lượng điện từ
C
q Cu
2 2
=
2
1
Li
W L =
C
Q LI CU
W
2 2
1 2
0 2
=
2 Sóng điện từ: là điện từ trường (là sóng ngang) lan truyền trong không gian ,truyền được trong chân không với tốc độ c=3.108m, mang năng lượng, dao động điện ,từ tại 1 điểm đồng pha, có bước sóng
f
c
cT =
=
λ
Ănten: mạch dao LC động hở, năng lượng điện từ bức xạ cực đại 3.Sóng vô tuyến:
Sóng cực ngắn: λ (0.1- 10m) đi qua tầng điện lithông tin vũ trụ
Sóng ngắn : λ (10- 100m) có một dãy hẹp bước sóng 16m,19m,25m,
31m,41m ) bị tầng điện li phản xạ cả ngày đêmthông tin toàn cầu
Sóng trung : λ (102- 103 m) ban ngày tầng điện li hấp thụ mạnh,ban đêm
ít hấp thụ và phản xạthông tin địa phương hoặc ban đêm
Sóng dài: λ (103 – 3.103 m) ít bị H2O hấp thụ thông tin dưới H2O
Trang 3CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 (2011-2012) Biên soạn:GV LÊ HUY VŨ (Tel:0944311000)