DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA BÀI GIẢNG VẬT LÝ 12_CB GIÁO VIÊN: TRẦN VIẾT THẮNG TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN TN... Phương trình dao động điều hòa 3.. I – DAO ĐỘNG CƠ: * Xét chuyển động mà vật chỉ chuy
Trang 1Bài 1 DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
BÀI GIẢNG VẬT LÝ 12_CB
GIÁO VIÊN: TRẦN VIẾT THẮNG
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN TN
Trang 2Chương 1: DAO ĐỘNG CƠ
BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1 Dao động cơ
2 Phương trình dao động điều hòa
3 Chu Kỳ, tần số , tần số góc trong dao động điều hòa
4 Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa
5 Đồ thị trong dao động điều hòa
Trang 3I – DAO ĐỘNG CƠ:
* Xét chuyển động
mà vật chỉ chuyển động trong vùng không gian xác định, đi đi lại lại nhiều lần quanh VTCB
* Xét chuyển động mà cứ sau những khoảng thời gian bằng nhau vật lặp lại vị trí như cũ
Trang 4I DAO ĐỘNG CƠ
1 Thế nào là dao động cơ?
Là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng
2 Dao động tuần hoàn
Là dao động mà sau những khoảng thời gian (ngắn nhất) bằng nhau, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ
Trang 5x
o
C
M0
Mt
tròn đều trên một đường tròn tâm O,
Ví dụ:
P1
P
)
x
Tọa độ x = OP của điểm P có phương trình:
Trang 6-A A x
3 Định nghĩa dao động điều hòa:
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
PT dao động điều hòa và các đại lượng đặc trưng:
Phương trình dđđh: x = Acos(t + )
Trang 73 Phương trình: Phương trình của dao động điều hòa
)
x
x : Li độ dao động (m, cm…): tọa độ của vật ở thời điểm t A: Biên độ dao động, độ lệch cực đại so với VTCB (gốc 0)
là xmax ( A > 0) (m, cm…)
: Tần số góc (rad/s) ( > 0)
thời điểm t
Với:
Trang 8III CHU KỲ, TẦN SỐ, TẦN SỐ GÓC
CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA:
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 dao động toàn phần thực hiện đƣợc trong một giây Đơn vị là Héc (Hz)
- Tần số là đại lƣợng nghịch đảo của chu kì
2 Tần số góc
rad/s
f
T
1
2
f
T
f T
Trang 9IV VẬN TỐC VÀ GIA TỐC TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1.Vận tốc (v) là đạo hàm của li độ x theo thời gian
v = x’ = -Asin(t +)= Acos(t + + /2)
Vận tốc đạt các giá trị:
+ cực đại v max = A khi: |-sin(t +) | = 1
suy ra cos(t +) = 0 hay x = 0 trùng VTCB
+ v min = 0 khi sin(t +) = 0
suy ra cos(t +) = 1 nên x = A (vị trí biên)
2 Gia tốc(a) là đạo hàm của vận tốc nên:
a = x’’ = - 2 x Vì vậy
a max = 2 A khi x = A a min = 0 khi x = 0
Trang 10V So sánh dao động điều hòa và dđ tuần hoàn:
- Ta thấy dđ tuần hoàn là dđ có đặc điểm:
x t = x t+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 dao động điều hòa cùng tần số :
x 1 = Acos(t + 1 ); x 2 = Acos(t + 2 );
= (t + 2 ) - (t + 1 ) = 2 - 1
Nếu = 2 - 1 > 0 ta nói dđ(2) nhanh pha hơn dđ(1) góc
hoặc dđ(1) trễ pha hơn dđ(2) góc
Nếu =2k ( = 0): thì ta nói 2 dđ cùng pha với nhau
= : 2 dđ ngược pha = /2: 2 dđ vuông pha
Trang 11VI ĐỒ THỊ TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
) cos(
A t
x
A
t
0
x
A
2
T
T
3 2
T
Trang 12VI ĐỒ THỊ TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
)
x
A
t
0
x
A
2
T
T
3 2
T
t 0 T/4 T/2 3T/4 T
x A 0 -A 0 A
v 0 -A 0 A 0
a -A 2 0 A 2 0 A 2
v = x’ = -A sin( t + )= A cos( t + + /2)
Trang 13VI ĐỒ THỊ TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
)
x
x
v
a
t
t
t
T
O
O
O
A
-A
A
-A
-A 2
A 2
t 0 T/4 T/2 3T/4 T
x A 0 -A 0 A
v 0 -A 0 A 0
a -A 2 0 A 2 0 -A 2
v = x’ = -A sin( t + )
= A cos( t + + /2)
a = x’’ = - 2 x
T/4 T/2 3T/4
Trang 142 2 2
3
2
5
2 3
2
7 4
2
9 5 1
1 6 13 2
v mi
n =
0
a m
ax =
A
2
v mi
n =
0
a m
ax =
A
2
vmax
=A
A
mi
n =
0
-A O A
Li độ Vận tốc Gia tốc
Gia tốc
Vận tốc
Li
T
T
2
( r a d )
c o
s
s i
n
t ( s )
t
am
ax
am
ax
vm
ax
vm
ax
-A
A
O
Minh họa Đồng hồ
43 11
10 9
Trang 152 2 2
3
2
5
2 3
2
7 4
2
9 5 11 6 13
2
t
v min = 0
a max = 2A
v min = 0
a max = 2A
vmax=A
Amin=0
-A O A
Li độ Vận tốc Gia tốc
Gia tốc
Vận tốc
Li độ
T
T
T
2
(rad)
cos sin
t(s)
t
amax
vmax
vmax
-A
A
O
Minh họa
