Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện tích trên một bản tụ vào thời gian trong một mạch dao động điện từ lí tưởng được biểu diễn như hình vẽ.. Xác định biểu thức điện tích trên một bả[r]
Trang 1CHUYÊN ĐỀ DAO ĐỘNG CƠ HỌC VẬT LÝ 12
I ĐỒ THỊ LI ĐỘ - THỜI GIAN:
- Biên độ A: đó là giá trị cực đại của x theo trục Ox
- Chu kì T: khoảng thời gian giữa hai thời điểm gần nhau nhất mà x = 0 hoặc |x| = A là từ đó suy ra T
- Tần số góc, tần số: = ; f =
- Pha ban đầu : x0 = 0 và x tăng khi t tăng thì = - ; x0 = 0 và x giảm khi t tăng thì = ;
x0 = A thì = 0; x0 = - A thì = ; x0 = và x tăng khi t tăng thì = - ;
x0 = và x giảm khi t tăng thì = ; x0 = - và x tăng khi t tăng thì = - ;
x0 = - và x giảm khi t tăng thì = ; x0 = 2
2
A
và x tăng khi t tăng thì = - ;
x0 = 2
2
A
và x giảm khi t tăng thì = ; x0 = 3
2
A
và x tăng khi t tăng thì = - ;
x0 = 3
2
A
và x giảm khi t tăng thì =
Ví dụ trên đồ thị như hình vẽ ta có:
2
T
2
T
T
2
2
2
A
3
2
A
3
2
3
2
3
4
4
6
6
Trang 2A1 = 3 cm; A2 = 2 cm; A3 = 4 cm; T1 = T2 = T3 = T = 2 = 2.0,5 = 1 (s);
= = 2 rad/s; 1 = - ; 2 = - ; 3 = 0
II ĐỒ THỊ VẬN TỐC – THỜI GIAN:
- Vận tốc cực đại vmax: đó là giá trị cực đại của v theo trục Ov
- Chu kì T: khoảng thời gian giữa hai thời điểm gần nhau nhất mà x = 0 hoặc |x| = A là từ đó suy ra T
- Tần số góc, tần số: = ; f =
- Biên độ dao động: A = v max
- Gia tốc cực đại: amax = 2
.A
Ví dụ trên đồ thị như hình vẽ ta có:
2
T
2
T
2
3
2
T
2
T
T
Trang 3- Vận tốc cực đại vmax: vmax1 = 4π cm/s; vmax2 = 2π cm/s
- Chu kì T: 1 2
T T = 0,2 s T1 = T2 = 0,4 s
- Tần số góc : 1 = 2 = 2
0, 4
= 5π (rad/s)
- Biên độ A: A1 = 4
5
= 0,8 cm; A2 = 2
5
= 0,4 cm
- Gia tốc cực đại amax: amax1 = 2
.A1 = (5π)2.0,8 = 200 (cm/s2) = 2 (m/s2);
.A2 = (5π)2.0,4 = 100 (cm/s2) = 1 (m/s2)
Lưu ý:
Tất cả các liên hệ trên đều có thể vận dụng cho dao động điện từ
Vận dụng sự tương ứng giữa mạch dao động điện từ LC và dao động cơ điều hòa, bảng các đại lượng tương ứng giữa hai loại dao động sẽ dễ dàng suy ra các kết quả của dao động điện từ , từ các kết quả tương ứng của dao động cơ học
Vận tốc v = x’= - ωAsin(ωt+φ) Cường độ dòng điện i = q’ = - Q0sin(ωt+φ)
Trang 4Động năng Wđ = 1
2Li2
Thế năng Wt = 1
2Cu2
Cơ năng W = 1
2CU2
0 = 1
2LI2 0
Ví dụ:
1
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện tích trên một bản tụ vào thời gian trong một mạch dao động điện
từ lí tưởng được biểu diễn như hình vẽ Biết điện dung của tụ điện là C = 2F Xác định biểu thức điện tích trên một bản tụ, điện áp gữa hai bản tụ và cường độ dòng điện tức thời trên mạch dao động đó
Theo đồ thị ta có: q0 = 4.10-6 C; khi t = 0 thì q = 2.10-6 C = 0
2
q
và đang giảm nên q =
3
; khoảng thời
gian từ lúc q = 0
2
q
đến lúc q = 0 lần thứ nhất là
12
T
; khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp để
q = 0 là
2
T
nên
12
T
+
2
T
= 7
12
T
= 7.10-7 s T = 12.10-7 s =
7
.10 6
rad/s;
U0 =
6 0
6
4.10
2.10
q
C
= 2 (V); I0 = q0 =
7
.10 6
.4.10-6 = 20
3
(A)
Trang 5Vậy: q = 4.10-6cos(
7
.10 6
t +
3
) (C); u = 2cos(
7
.10 6
t +
3
) (V) và
i = I0cos(t + q +
2
) = 20
3
cos(
7
.10 6
t + 5
6
) (A)
2
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào thời gian trong một mạch dao động điện từ lí tưởng được biểu diễn như hình vẽ Biết điện dung của tụ điện là C = 5 F Xác định biểu thức điện tích trên một bản tụ, điện áp gữa hai bản tụ và cường độ dòng điện tức thời trên mạch dao động đó
Theo đồ thị: I0 = 6 mA; khi t = 0 thì i = 3 mA = 0
2
I
và đang giảm nên i =
-3
; khoảng thời gian từ lúc i
= 0
2
i
đến lúc i = I0 là
6
T
; khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc i = I0 đến lúc i = 0 là
2
T
nên
6
T
+
4
T
= 5
12
T
= 5.10-6 s T = 12.10-6 s
=
6
.10
6
rad/s; q0 =
3 0
6
6 10 10 6
I
= 36.10-9 (C); U0 =
9 0
6
36.10 5.10
q C
Vậy: i = 6cos(
7
.10 6
t -
3
) (mA);
q = q0cos(t - i -
2
) = 36.10-9cos(
7
.10 6
t - 5
6
) (C) ;
u = 7,2cos(
7
.10 6
t - 5
6
) (mV)
Trang 6Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh
nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các
trường chuyên danh tiếng
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt
ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho
học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần
Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt
thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các
môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn
phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí