Bài 1. Dao động điều hoà

Bài 1. Dao động điều hoà tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kin...

Trang 1

Chương 1: DAO ĐỘNG CƠ

BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I Dao động cơ

II Phương trình dao động điều hòa

III Chu kỳ, tần số, tần số góc trong dao động điều hòa

IV Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa

V Đồ thị trong dao động điều hòa

Trang 2

I Dao động cơ (Dao động)

Trang 3

I Dao động cơ (Dao động)

1 Thế nào là dao động cơ?

Là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một VTCB.

2 Dao động tuần hoàn.

Là dao động mà sau những khoảng thời gian ngắn nhất bằng nhau (chu kì), vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ (vật lặp lại trạng thái như cũ).

Trang 4

o

y

C

M0 φ

Mt

t +

- Xét một chất điểm M chuyển động tròn đều trên một đường tròn tâm O, bán kính A, vận tốc góc 

- Gọi P là hình chiếu của M lên Ox

- Ban đầu vật ở vị trí Mo, xác định

bởi góc 

- Ở thời điểm t, vật ở vị trí Mt ,

xác định bởi góc (t +)

P1 P

)

x

Tọa độ x = OP của điểm P có phương trình:

II Phương trình của dao động điều hòa

trong đó A,  và  là các hằng số

1 Ví dụ

Trang 5

-A A

x

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

x - Li độ (mm/cm…): độ dời/lệch khỏi VTCB của vật ở thời điểm t.

A - Biên độ dđ: giá trị cực đại của li độ: |xmax| = A > 0

 - Tần số góc (rad/s)

( t +  ) - Pha dđ (rad): cho biết trạng thái dđ của vật ở thời điểm t.

 - Pha ban đầu: cho biết trạng thái dđ của vật ở thời điểm t0 = 0 (ban đầu): || 

2 Định nghĩa

Trang 6

4 Chú ý

- Mối quan hệ với CĐTĐ: Điểm P dao động điều hòa

trên một đoạn thẳng luôn luôn, có thể được coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều lên phương đường kính là đoạn thẳng đó

- Quy ước: Đối với phương trình dđđh x = Acos(t + )

ta qui ước chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động và chiều tăng của pha tương ứng ngược chiều quay của kim đồng hồ

Trang 7

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 dđ toàn phần thực hiện được trong một giây Đơn vị là Héc (Hz):

2 Tần số góc

- Trong dao động điều hoà  gọi là tần số góc Đơn vị là rad/s

f



T

1

2

f

T







 2

1



f T

III Chu kì Tần số Tần số góc của dđđh

Trang 8

1.Vận tốc (v)

- Là đạo hàm của li độ x theo thời gian:

v = x’ = -Asin(t +) = Acos(t + + /2)

Vận tốc đạt các giá trị/độ lớn:

+ cực đại: |vmax| = A (khi: |-sin(t +) | = 1

suy ra: cos(t +) = 0 hay x = 0 trùng VTCB.) + cực tiểu: vmin = 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 = v’ = x’’ = -  2 x

+ |amax| = 2A khi x = A (VTB);

+ amin = 0 khi x = 0 (VTCB)

IV Vận tốc và Gia tốc của vật dđđh

Trang 9

) cos(   

 A t

x

A

t

0

x

A



2

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

IV Đồ thị của dđđh

Trang 10

) cos(   

x

v

a

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

IV Đồ thị của dđđh

Trang 11

Bài giảng: Vật lí 12CB Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189 FB: ManhducMTA

3

2

5

2

7 4

2

9 5 11 6 13

2

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

Vận tốc

Li độ

T

2

(rad)

cos sin

t(s)



t

amax

vmax

-A

A

O

Minh họa Đồng hồ

43 98765432

Trang 12

3

2

5

2

7 4

2

9 5 11 6 13

2

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

Vận tốc

Li độ

T

2

(rad)

cos sin

t(s)



t

amax

vmax

-A

A

O

43 98765432

Trang 13

3

2

5

2

7 4

2

9 5 11 6 13

2

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

Vận tốc

Li độ

T

2

(rad)

cos sin

t(s)



t

amax

vmax

-A

A

O

43 98765432

Trang 14

NHIỆM VỤ VỀ NHÀ

1.Ôn bài và thuộc các khái niệm

2.Làm bài tập trang 8 và 9 SGK và 1.1 đến 1.15 SBT 3.Đọc bài mới

Trang 15

5 So sánh dao động điều hòa và dđ tuần hoàn:

- Ta thấy dđ tuần hoàn là dđ có đặc điểm: xt = xt+T

Nhận xét: DĐ điều hòa là DĐ tuần hoàn nhưng dao động

tuần hoàn thì không hoàn toàn là dđđh

x1 = Acos(t + 1); x2 = 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 2dđ cùng pha với nhau

- Nếu  = : 2dđ ngược pha

- Nếu  = /2: 2 dđ vuông pha

Trang 16

5 So sánh dao động điều hòa và dđ tuần hoàn:

- Ta thấy dđ tuần hoàn là dđ có đặc điểm: xt = xt+T

Nhận xét: DĐ điều hòa là DĐ tuần hoàn nhưng dao động

tuần hoàn thì không hoàn toàn là dđđh

x1 = Acos(t + 1); x2 = 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 2dđ cùng pha với nhau

- Nếu  = : 2dđ ngược pha

- Nếu  = /2: 2 dđ vuông pha

Định dạng
Số trang	16
Dung lượng	0,9 MB