Bài 6. Dao động điều hoà

Bài 6. 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...

Chương II: DAO ĐỘNG CƠ Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1 Dao động

2 Thiết lập PTĐLH của

vật DĐ trong con lắc

lò xo

3 Nghiệm của PTĐLH:

phương trình DĐĐH

4 Các đại lượng đặc

trưng của DĐĐH

5 Đồ thị (li độ) của

DĐĐH

6 Chu kì và tần số của

DĐĐH

7 Vận tốc trong DĐĐH

8 Gia tốc trong DĐĐH

9 Biểu diễn DĐĐH

bằng vectơ quay.

10 Điều kiện ban đầu:

sự kích thích dao động

1.Dao động:

B

A

M

O

Xét con lắc dây, con lắc lò xo thẳng đứng và con lắc lò xo nằm ngang trên đệm không khí

1.Dao động:

Có mấy vị trí cân bằng (VTCB) ?Có một VTCB

Nếu đưa vật nặng ra khỏi VTCB rồi thả cho

vật tự do thìvật sẽ như thế nào ?CĐ qua lại quanh VTCB.

ĐN dao động là gì ?Dao động là sự CĐ qua lại

quanh một VTCB Dao động tuần hoàn là dao động như thế nào?Là sự CĐ được lặp lại liên tiếp và

mãi mãi

DĐ tuần hoàn dao động toàn phần (một chu trình).→

2.Thiết lập phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo.

Xét CĐ của vật nặng trong con lắc lò xo

nằm ngang

O

F

2.Thiết lập phương triùnh động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo.

Bỏ qua ma sát, vận dụng ĐL II Newton tìm

phương trình động lực học của dao động?

hl

- kx = mx”

Nếu đặt: thì phương trình trên viết lại

như thế nào?

2 k m

ω =

x” + x = 0ω2

Phương trình ĐLH

(PTDĐ) con lắc lò xo.

3 Nghiệm của phương trình động lực học: phương trình dao động điều hòa.

Nghiệm phương trình dao động có dạng:

x = A ω t + ϕ

Hãy ĐN DĐĐH ?

DĐĐH: là DĐ có phương trình có dạng như

trên (tức là vế phải là hàm cosin hay sin của thời gian nhân với một hằng số)

4.Các đại lượng đặc trưng của dao

động điều hòa:

x = A ω t + ϕ

Biên độ (A)

Cực đại khi: A= x.

Pha dao động.

Pha ban đầu.

(tức: là pha dao

động vào thời điểm t = 0

Tần số góc của DĐ (rad/s; độ/s)

4.Các đại lượng đặc trưng của dao

động điều hòa:

Xác định các giá trị: biên độ, tần số góc, pha dao

động và pha ban đầu của dao động sau ?

3cos( )( )

x = ω ϕ t + cm

A = 3 cm

4

ω ϕ + = π +

.( rad s / )

ω π =

4 rad

π

Biên độ:

Pha dao động:

Tần số góc:

Pha ban đầu:

5.Đồ thị (li độ) của dao động điều hòa.

Có dạng hình sin do PTDĐ có thể

là hàm cos hoặc sin theo thời gian.

Chu kì T

Nửa chu kì T

+A -A

t x

O

6.Chu kì và tần số của dao động

điều hòa:

• Chu kì dao độngT(s):

thời gian thực hiện

một dao động toàn.

• Tần số dao động f

(1/s; Hz): số dao động thực hiện được trong một giây.

2

T π

ω

2

f

T

ω π

= =

7.Vận tốc trong dao động điều hòa:

v = x’(t)

v = ω A ω t + ϕ

• x = A, thì v = 0

• x = - A, thì v = 0

• x = 0, thì v: cực đại

v = ± ω A

8.Gia tốc trong dao động điều hòa:

a = v’ = x”

a = − ω A ω ϕ t + = − ω x

Nhận xét gì về phương trình dao động của

li độ và gia tốc ?

Gia tốc luôn trái dấu với li độ.

(Gia tốc ngược pha với li độ).

BÀI TẬP VẬN DỤNG.

Câu hỏi 1: Tốc độ của chất điểm dao

động điều hòa cực đại khi:

A.Li độ cực đại.

B.Gia tốc cực đại.

C.Li độ bằng 0.

Chọn câu C

Hãy chọn câu đúng nhất ?

BÀI TẬP VẬN DỤNG

Câu hỏi 2: Gia tốc của chất điểm dao động

điều hòa bằng 0 khi:

A Li độ cực đại

B Li độ cực tiểu

C Vận tốc cực đại hoặc cực tiểu

D Vận tốc bằng 0

Lời đúng nhất ?

9 Biểu diễn dao động điều hòa bằng

vectơ quay:

là A quay quanh điểm O

trong mặt phẳng chứa

trục Ox với tốc độ góc

cho trước.

chiếu trên trục x của

vectơ quay biểu diễn dao

DĐĐH chính là li độ x của

dao động.

A

+

P

OP Li độ x của

DĐĐH

Độ dài đại

số của hình

chiếu trên

trục x

10.Điều kiện ban đầu: sự kích thích

dao động

Nếu chọn gốc thời gian (t = 0) là lúc thả vật

tự do ở li độ x 0 , ta sẽ có ĐKBĐ sau đây:

• Nếu biết biên độ A, tần số góc và pha ban đầu

thì ta có thể tính được x,v tại mọi thời điểm t.

• Nếu biết x(0), v(0) tại thời điểm ban đầu + tần

số góc thì ta có thể xác định được biên độ và

pha ban đầu. x(0) = x0

v(0) = 0