Hocmai.vn – Website học trực tuyến số 1 tại Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M : Môn Vật lí Thầy Hùng Dao động cơ.. * Năng lượng trong dao động điều hòa: Xét 1 con lắc lò
Trang 1Hocmai.vn – Website học trực tuyến số 1 tại Việt Nam
Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M : Môn Vật lí (Thầy Hùng) Dao động cơ
* Năng lượng trong dao động điều hòa: Xét 1 con lắc lò xo gồm vật treo nhỏ có khối lượng m và độ cứng
lò xo là k Phương trình dao động x = Acos(t + ) và biểu thức vận tốc là v = - Asin(t + ) Khi đó năng lượng dao động của con lắc lò xo gồm thế năng đàn hồi (bỏ qua thế năng hấp dẫn) và động năng chuyển động Chọn mốc thế năng đàn hồi ở vị trí cân bằng của vật ta có:
2
1 2
1kx2 kA2 2 t Etmax = 2
2
1
kA (Khi vật ở vị trí biên x = A)
2
) 2 2 cos(
1 2
kA
4 4 ) 2 2 cos(
1 4
2 2 2
E t
Gọi ’, T’, f’, ’ lần lượt là tần số góc, chu kì, pha ban đầu của thế năng ta có:
’ = 2; T’ = T
2; f’ = 2f, ’ = 2
2 Động năng chuyển động: Eđ = 1
2mv
2
vớ i v = -Asin(t+) và 2
= k
m
2 ) (
sin 2
2 2 2
2 2
Eđ max = max2
2
1
2
1mv A = 1
2kA
2 (Khi vật qua VTCB) Dùng phương pháp hạ bậc ta có:
2
) 2 2 cos(
1 2
kA
4 4 ) 2 2 cos(
4 4
2 2 2
2
Gọi ’, T’, f’, ’ lần lượt là tần số góc, chu kì, pha ban đầu của đô ̣ng năng ta có:
’ = 2; T’ = T
2; f’ = 2f, ’ = 2 Eđ ngược pha với Et
3 Cơ năng E: Là năng lượng cơ học của vật nó bao gồm tổng của động năng và thế năng
E = Et + Eđ = sin ( )
2 ) ( cos 2
2 2 2
2
kA
= cos ( ) sin ( )
2
2 2
2
kA
= 2
2
kA
Vậy: Et = 2
2
1
2
1
mv = E - Et = ( )
2
x A
E = Et + Eđ = 2
2
1
2
1
mv = Et max = 2
2
1
kA = Eđ max = max2
2
1
2
1
A
m
NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG)
GIÁO VIÊN: ĐẶNG VIỆT HÙNG
Đây là tài liệu tóm lược các kiến thức đi kèm theo bài giảng “Năng lượng trong dao động điều hòa” thuộc khóa học LTQG
PEN-M : Môn Vật lí(Thầy Đặng Việt Hùng) tại website Hocmai.vn Để có thể nắm vững kiến thức phần “Năng lượng trong
dao động điều hòa” Bạn cần xem kết hợp tài liệu bài giảng cùng với bài giảng này
Trang 2Hocmai.vn – Website học trực tuyến số 1 tại Việt Nam
Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M : Môn Vật lí (Thầy Hùng) Dao động cơ
Từ các ý trên ta có thể kết luận sau:
* Trong quá trình dao của con lắc luôn có sự biến đổi năng lượng qua lại giữa động năng và thế năng nhưng tổng của chúng tức cơ năng luôn bảo toàn v tỉ lệ với A 2
(Đơn vị k là N/m, m là kg, của A, x là mét, của vận tốc là m/s thì đơn vị E là jun)
* Từ công thư ́ c E = 2
2
1
kA ta thấy cơ năng chỉ phụ thuộc vào độ cứng lò xo (đặc tính của hệ) và biên độ (cường độ kích thích ban đầu) mà không phụ thuộc vào khối lượng vật treo
* Trong dao động điều hòa của vật E đ và E t biến thiên tuần hoàn nhưng ngược pha nhau với chu kì bằng nửa chu kì dao động của vật và tần số bằng 2 lần tần số dao động của vật
* Trong dao động điều hòa của vật E đ và E t biến thiên tuần hoàn quanh giá trị trung bình 2
4
1
kA và luôn có
giá trị dương (biến thiên từ giá trị 0 đến E = 2
2
1
kA )
* Thời gian liên tiếp để động năng bằng thế năng trong 1 chu kì là t 0 = T/4 (T là chu kì dao động của vật)
* Thời điểm đầu tiên để động năng bằng thế năng khi vật xuất phát từ VTCB hoặc vị trí biên là t 0 = T/8
* Thời gian liên tiếp để động năng (hoặc thế năng) đạt cực đại là T/2
Giáo viên: Đặng VIệt Hùng
Nguồn: Hocmai.vn