Bài giảng Vật lý 12 bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp giản đồ Fre-nen

Mời quý thầy cô giáo và các bạn học sinh cùng tham khảo Bài giảng Vật lý 12 bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp giản đồ Fre-nen thiết kế bằng Powerpoint chuyên ghiệp giúp nâng cao kĩ năng và kiến thức trong việc soạn bài giảng điện tử giảng dạy và học tập. Bài giảng Vật lý 12 bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp giản đồ Fre-nen trình bày bằng Slide rất sống động với các hình ảnh minh họa giúp các em học sinh dễ dàng hiểu được bài giảng và nhanh chóng năm bắt các nội dung chính bài học.

I VECTƠ QUAY

Mỗi dao động điều hoà luôn được xem là hình chiếu của một chuyển động tròn đều lên một đường kính

Vectơ quay (Vectơ Fresnel)

 Hợp với trục gốc một góc bằng pha đầu 

 Chiều dài bằng biên độ A

 Quay quanh gốc O với vận tốc góc 

- Gốc tại gốc tọa độ của trục Ox

- Độ dài bằng biên độ dao động A

- Hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu 

- Quay ngược chiều kim đồng hồ với tốc độ góc 

A

Xét một vật thực hiện đồng thời hai dao động

cùng phương, cùng tần số

x = A cos(ωt+)t + )  và x = A cos(ωt+)t + )2 2 2

Một vật có thể thực hiện đồng thời hai

hoặc nhiều dao động :

Đứng yên

Dao động

Dao động

Dao động tổng hợp

Giả sử ta phải tìm phương trình dao động

của một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số:

II PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN:

1 Phương pháp giản đồ Fre-nen:

x  A cos( t    )

Khi vectơ A1, A2 cùng quay

ngược chiều kim đồng hồ với

tốc độ góc ω

Thì tứ giác OM1MM2 không

biến dạng

Tức là độ dài OM không đổi

và quay quanh O với cùng tốc

độ góc ω

Như vậy OM là vectơ quay

biểu diễn dao động tổng hợp

II PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN:

1 Phương pháp giản đồ Fre-nen:

II PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN:

1 Phương pháp giản đồ Fre-nen:

3 Aûnh hưởng của độ lệch pha:

b) Aûnh hưởng của độ lệch pha tới biên độ dao động tổng hợp:

Hai dao động cùng pha: A A  1  A2

Hai dao động ngược pha: A  A1  A2

Hai dao động vuơng pha: A  A12  A22

Hai dao động cĩ pha bất kỳ: A 1  A 2  A A  1  A 2

Phương pháp giảng đồ Fre-nen

PP :

Biên độ : Pha ban đầu:

Ảnh hưởng của độ lệch pha

Độ lệch pha Cùng pha

Ngược pha

Vuông pha

Pha bất kỳ

Kết luận :

- Gốc tại gốc tọa độ của trục Ox

- Độ dài bằng biên độ dao động A

- Hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu 

- Quay ngược chiều kim đồng hồ với tốc độ góc 

A

Giả sử ta phải tìm phương trình dao động

của một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số:

II PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN:

1 Phương pháp giản đồ Fre-nen:

x  A cos( t    )

Ta lần lượt vẽ hai vectơ quay

1 2

A ,A  

biểu diễn hai dao động x 1 ; x 2

Vẽ vectơ tổng biểu diễn dao động tổng hợp A 

II PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN:

1 Phương pháp giản đồ Fre-nen: (tt)

Thấy rằng là vectơ quay biều diễn ptdđ tổng hợp

x = x 1 + x 2 = Acos(ωt + φ)

A 

Vậy:

Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương , cùng tần

số là một dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số với hai dao động đó.

II PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN:

1 Phương pháp giản đồ Fre-nen: (tt)

2 Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp:

b) Aûnh hưởng của độ lệch pha tới biên độ dao động tổng hợp:

Hai dao động cùng pha:

b) Aûnh hưởng của độ lệch pha tới biên độ dao động tổng hợp:

Hai dao động ngược pha:

b) Aûnh hưởng của độ lệch pha tới biên độ dao động tổng hợp:

Hai dao động vuơng pha:

b) Aûnh hưởng của độ lệch pha tới biên độ dao động tổng hợp:

Hai dao động cĩ pha bất kỳ:

b) Aûnh hưởng của độ lệch pha tới biên độ dao động tổng hợp:

Hai dao động cùng pha: A A  1  A2

Hai dao động ngược pha: A  A1  A2

Hai dao động vuơng pha: A  A12  A22

Hai dao động cĩ pha bất kỳ: A 1  A 2  A A  1  A 2

VÍ DỤ

Một vật thực hiện hai dao động điều hoà cùng phương :

Viết phương trình dao động tổng hợp của vật

CÂU 1

Xét một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số Trong trường hợp nào sau đây, biên độ dao động tổng hợp có giá trị cực đại ?

A Hai dao động thành phần cùng pha

B Hai dao động thành phần ngược pha

C Hai dao động thành phần lệch pha nhau /2

D Hai dao động thành phần lệch pha nhau một góc bất kì

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

CÂU 2

Xét một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số Trong trường hợp nào sau đây, biên độ dao động tổng hợp có thể triệt tiêu ?

A Hai dao động thành phần cùng pha

B Hai dao động thành phần ngược pha

C Hai dao động thành phần lệch pha nhau /2

D Hai dao động thành phần ngược pha và cùng biên độ

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

CÂU 3

A 7cm B 5cm C 1cm D 3,5cm

(Đề thi Tốt nghiệp THPT 2007)

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt là

x1 = 4sin100t cm và x2 = 3sin(100t + /2) cm.

Dao động tổng hợp của hai dao động đó có biên

độ là

gốc O

x1

x2

x2

x A

CÂU 4 Hai dao động điều hoà cùng phương có phương trình lần lượt là

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là

CÂU 5 Cho hai dao động điều hòa cùng phương,

cùng tần số, cùng biên độ và có các pha ban đầu là

/3 và −/6 Pha ban đầu của dao động tổng hợp hai dao động trên bằng

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

gốc O

Giả sử ta phải tìm phuơng trình dao động của một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng hương, cùng tần số:

II PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN:

1 Phương pháp giản đồ Fre-nen:

Giả sử ta phải tìm phương trình dao động của một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số:

II PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN:

1 Phương pháp giản đồ Fre-nen: