Dao động: Dao động Là chuyển động có giới hạn trong không gian lặp đi lặp lại xung quanh một vị trí cân bằng.. Tuần hoàn Là dao động mà trạng thái của chuyển động được lặp lại như cũ sau
Trang 1Chơng 1: Dao động cơ học.
I Tóm tắt lý thuyết:
1 Dao động:
Dao
động
Là chuyển động có giới hạn trong không gian lặp đi lặp lại xung quanh một vị trí cân bằng
Tuần hoàn
Là dao động mà trạng thái của chuyển động
được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau
Điều hoà Là dao động mà tọa độ mô tả bằng quy luậtdạng sin hoặc cosin: xAcost
trong đó A, , là những hằng số
Tắt dần Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian
Cưỡng bức Là dao động được duy trì dưới tác dụng của
ngoại lực biến thiên tuần hoàn f Hcost Nếu tần số của lực cưỡng bức bằng với tần số riêng của vật dao động thì biên độ của dao
động đạt cực đại ( Hiện tượng công hưởng)
2 Các đại l ư ợng đặc trư ng cho dao động điều hòa:
Li độ xAcost độ dời của vật dao động so với
gốc tọa độ( vị trí cân bằng)
2 cos
sin ' A t A t
x
v Cho biết vật chuyển động nhanh hay chậm Vận tốc sớm
pha hơn li độ
2
2
2
cos
Cho biết vận tốc của vật biến thiên nhanh hay chậm Gia tốc ngược pha so với li độ và sớm pha so với vận tốc
2
Chu kì
2
, nếu trong thời gian t vật thực hiện được N dao
động thì: t
T N
(s)
Thời gian vật thực hiện được một dao động
Tần số
1 2
f T
(Hz), nếu trong thời gian t vật thực hiện được N dao động thì: N
f t
(Hz)
Là số dao động thực hiện trong một đơn vị thời gian
Vận tốc
2 f
T
biết dao động thực hiện nhanh hay chậm
Trang 2Động
năng
2 s
d
E in t (J) Năng lượng của vật có được do
chuyển động, là đại lượng biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì
2
T
, tần số 2f
Thế
2 s
t
E co t (J) Là năng lượng có được do
tương tác giữa các phần của lò
xo, là đại lượng biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì
2
T
, tần số 2f
đại lượng không đổi theo thời gian ( bảo toàn)
3 Các con lắc:
Con lắc
lò xo Một lò xo có khối lượng
không đáng kể, một đầu
cố định, một đầu gắn với một quả nặng
Trong giới hạn đàn hồi của lò xo, ma sát không đáng kể
2
T
k
Con lắc
đơn Một dây mảnh, khối lượng
không đáng kể, không
d n, một đầu treo cố định,ãn, một đầu treo cố định,
một đầu gắn quả nặng m
Được treo ở nơi xác
định, dao động không
ma sát với biên độ góc nhỏ
2
2 l
T
g
4 Chú ý:
-Li độ dao động đạt cực đại khi vật ở biên: x = A
-Li độ dao động đạt cực tiểu khi vật ở vị trí cân bằng( VTCB): x =0
-Vận tốc của vật dao động đạt cực đại khi vật đi qua vị trí cân bằng: vmax A
-Vận tốc của vật dao động đạt cực tiểu khi vật ở biên: vmin 0
- Gia tốc của vật dao động đạt cực tiểu khi vật ở vị trí cân bằng: amin 0
- Gia tốc của vật dao động đạt cực đại khi vật ở vị trí biên: 2
max
Với con lắc lò xo chu kì được tính bằng công thức: 2
T
k
+ Vậy chu kì của nó phụ thuộc vào độ cứng của lò xo và khối lượng đặt vào
vật Với con lắc đơn chu kì được tính bằng biểu thức: 2
2 l
T
g
- Vậy chu kì của nó phụ thuộc vào chiều dài của dây treo và gia tốc rơi tự do
+ Gia tốc rơi tự do phụ thuộc vào vĩ độ địa lý và khoảng cách từ nơi treo con
lắc đến tâm Trái Đất nên chu kì của con lắc cũng phụ thuộc vào các yếu tố
này.
Trang 3+ Sợi dây của con lắc có thể làm bằng các vật liệu khác nhau nên chiều dài của nó phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường nên chu kì của nó cũng phụ thuộc vào yếu tố này.
- Biểu thức độc lập:
2
2
v
5 Tổng hợp dao động điều hòa:
a Điều kiện để tổng hợp hai dao động điều hòa là hai dao động này phải cùng phương, cùng tần số.
b Công thức tổng hợp: Cho hai dao động điều hòa:
s s
+Với A1 A2 A ta có dao động tổng hợp là tổng đại số của hai dao động trên:
x x A co t A co t = 2 cos 1 2 s 1 2
+ Với A1A2ta tổng hợp bằng phương pháp Fresnel:
Biên độ tổng hợp là: 2 2 2
Vận tốc góc tổng hợp:
Pha ban đầu của dao động tổng hợp : 1 1 2 2
sin sin tan
Nếu hai dao động thành phần:
- Cùng pha: 21 2k thì A A 1A2
- Ngược pha: 2 1(2k1) thì AA1 A2
- Lệch pha nhau bất kì: A1 A2 A A 1A2