® Các loại dao động + CHUONG 1: DAO DONG CO HOC * Dao động: chuyển động có giới hạn, lặp lại nhiều lần quanh VTCB s* Dao động tuân hoàn: lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng
Trang 1® Các loại dao động
+
CHUONG 1: DAO DONG CO HOC
* Dao động: chuyển động có giới hạn, lặp lại nhiều lần quanh VTCB
s* Dao động tuân hoàn: lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau
s* Dao động điều hòa: mô tả băng định luật sin (cos) theo thời gian
s* Dao động tự do: có T (hoặc #) phụ thuộc đặc tính của hệ, không phụ thuộc yếu tô bên ngoài
Thay đổi cách kích thích T, œ, f không đổi còn A, ọ thay đổi
s* Dao động tắt dần: có biên độ A giảm dân theo thời gian ¬
Nguyên nhân: dao lực cản môi trường, lực cản lớn sự tăt dân nhanh
s* Dao động cưỡng bức: dao động dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn #„ =7, sin(e + g)
+ Đặc điểm: Thời gian nhỏ đầu dao động phức tạp, sau At vật dao động với f băng f của ngoại lực
Biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc biên độ ngoại lực và mỗi quan hệ f với f,
©
s* Sự tự dao động: dao động không cần tác dụng của ngoại lực
s* Cộng hưởng cơ học: hiện tượng biên độ A của dao động cưỡng bức tăng nhanh đến cực đại khi f= f, Khi A = Amax (f= fo) nếu tiếp tuc tang, giam f thi A giam xu6ng
© Dao động điều hòa
+ Phương trình: (*) hoặc x =44 coslat +p) Véi A, w, œ là hằng số
t% L7 độ x (m): độ dời của vật so với VTCB
x* Biên độ A (m): là li độ cực đại A = Xmax (A > 0)
rs Pha dao d6ng (wt + ø): cho phép xác định trạng thái dao động tại thời điểm t
« Pha ban dau œ: cho phép xác định trạng thái ban đầu của vật
+ Viết phương trình dao động điều hoà: tìm A, œ,„ @ thay vao (*)
Luu y tim œ:
Chọn sốc thời gian lúc
vat qua v1 tri x =5 vat qua v1 tri x =- 5 Theo chiều + | Theo chiều - Biên + Biên - Theo chiều + | Theo chiêu - | Theo chiều + | Theo chiều -
© Chu kì - Tân số - tân số góc _
s* Chu kì T(s): thời g1an ngăn nhât sau đó trạng thái dao động lặp lại như cũ (t.g1an thực hiện 1 dao động)
©
+ Tần số f (Hz): số dao động vật thực hiện trong 1 đ.vị t.gian (1 giây)
s* Con lắc lò xo: vật m và lò xo k: (khi thay đổi m hoặc k thì T thay đổi)
tân sô góc œ =,|— ,chuki 7 =
nn
=— wa T =— q)ạ—2 =——
a — 27 m › tân sô ⁄ _v _—_
s* Con lắc đơn: sợi day | dat tai noi cé g (khi thay d6i 1 hoac g thi T thay d61)
tan s6 géc w =|£ chu ki 7 = 2 = 24 [ „tân sô ƒ =—— _! {gs
Đối với dao động nhỏ œ < 10° chu kì T không phụ thuộc A
@ Vân tốc — Gia tic
“* Van toc
s* Gia tốc 0S
cuc dai: Vmax =
a=v =x" =-@ Asinlot+¢q)
v =x’ =A coslat + g)
2
—~() X
wA khi x=0, vật qua VICB băng không: v = 0 khi x = +A, vật ở vị trí biên
biên thiên điêu hòa với chu kì T và sớm pha = SO vO li do
biến thiên điều hòa với chu kì T và ngược pha với li độ
Trang 2cực đại: a„a„= œ?A khix= EA, vat 6 vi tri bién
bang khơng: a = 0 khi x = 0, vat qua VTCB
s* Cơng thức độc lập với thời gian:
© Năng lượng (mỗi khi thế năng tăng thì động năng giảm và ngược lại, nhưng cơ năng bảo tồn)
Ey = my" =2 mơ" 4” cos” (a# + ø) biến thiên điều hịa với chu kì T/2 (hoặc 20)
cực đại khi vật qua VICB (x=0): #„ =1, max
băng khơng khi vật ở vi tri bién (x = +4) s* Động năng
EE <b —l iy sin’ (wt +g)
biến thiên điều hịa với chu kì T/2 (hoac 2w) cực đại khi vật ở vị trí biên (x= +A): #, =F băng khơng khi vật qua VTCB (x = 0)
ở li độ x bắt kì 7, =F he"
E=E,+#,
E =! me? A? =— kA? =v
khơng thay đổi (bảo toản)
@ Tơng hợp dao động
Cho 2 đao động : x, =4 sinø +ø,)
x, =A, sinlcut +ø,)
Ap>0> ø, >ø;: dao động I sớm pha hơn đao động 2 s* Độ lệch pha AG =9, - @, Ag <0= @, <@,: dao dong 1 trễ pha hơn dao động 2
Ag =0 hoặc Aø =2kz : hai dao động cùng pha
Ag =(2k + Iz: hai dao động ngược pha
* Phương trình dao động tổng hợp: x =⁄4s/(e + ø)
+ Biên độ A: 4” =4 + 4 +244,4,cosAø
A, sing, + A, sing,
+ A f =
Goe g: 8? A, cos@, + A, cosy,
s* Lưu ý:
+4145 Ay =>“ A=L‡+4¿
+ 4T! 4, = Aø =0 hoặc Ag =2ka = A=A, + A,
+ A, TL A, = Am=a hoic Ag =(2k+)a => A =|A, - A,|