he thong cong thuc vat ly 12 day du giup giai nhanh cac bai tap trac nghiem thi trung hoc pho thong quoc gia

2 Nhận xét: Trong môi trường truyền sóng lý tưởng nếu: * Sóng chỉ truyền theo một phương VD.sóng trên sợi dây thì biên độ và năng lượng sóng có tính luân chuyển tức là không phụ thuộc và[r]

Trang 1

Trường THPT Gia Viễn B Giáo viên : Trần Văn Hùng (tranhung2011@gmail.com) Trang 1

HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨC VẬT LÝ 12 VÀ CÁC CÔNG THỨC TÍNH NHANH TRONG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM.(Sách cơ bản)

CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ

a Thế nào là dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt, gọi là vị trí cân bằng

b Dao động tuần hoàn: Sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ

c Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian.1

I DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

1 Phương trình dao động: x = Acos(t + )

Phương trình dao động điều hòa x = Acos(t + ) là nghiệm của phương trình x’’ + ω 2

t + : Pha dao động ở thời điểm t(rad/s)

: Pha ban đầu (rad).   

, A là những hằng số dương;  phụ thuộc vào cách chọn gốc thời gian, gốc tọa độ

2 Vận tốc tức thời: v = x’ = v = - Asin(t + ) = Acos(t +  + 

a luôn hướng về vị trí cân bằng

Trong đó (t: thời gian; N là số dao động thực hiện trong khoảng thời gian t)

“Thời gian để vật thực hiện được một dao động hoặc thời gian ngắn nhất để trạng thái dao động lặp lại như cũ.”

“Tần số là số dao động vật thực hiện được trong một giây (số chu kỳ vật thực hiện trong một giây).”

7 Dao động có phương trình đặc biệt:

* x = a  Acos(t + ) với a = const

Biên độ là A, tần số góc là , pha ban đầu 

- Một chu kỳ dao động vật đi được quãng đuờng là S = 4A

- Chiều dài quỹ đạo chuyển động của vật là ℓ = 2A

- Vận tốc đổi chiều tại vị trí biên

Trang 2

- Gia tốc đổi chiều tại vị trí cân bằng và luôn hướng về vị trí cân bằng

Đồ thị của gia tốc theo vận tốc

Đồ thị a - v

Trang 3

12 Bài toán xác định quãng đường

a) Loại 1: Bài toán xác định quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian t.(t 1 t 2 )

Bước 1: Tìm C, t = t2 - t1

Bước 2: t = n.T/2 + t3 lấy t/T được n,b thì t3= 0,b.T/2

Bước 3: Tìm quãng đường S = n.2.A + S3

Bước 4: Tìm S3:

Để tìm được S3 ta tính như sau:

C1:

+) Xác định thời điêm t1 Vật ở đâu ứng với vị trí trên đường tròn

+) Tính góc quét  3 t3 rồi dóng xuống trục hoành đê tính quãng đường

0

v v

0

v v

Căn cứ vào vị trí và chiều chuyển động của vật tại t1 và t2 để tìm ra S3

Bước 5: thay S3 vào S để tìm ra được quãng đường

Trang 4

Smin= n.2A+S3min

Với: S3max; S3min Chính là quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất trong khoảng tgian t3 (Sử dụng ct như trong trường hợp b)

 

Loại 3:

Quãng đường vật đi được từ thời điểm t 1 đến t 2

Phân tích: t2 – t1 = nT + t (n N; 0 ≤ t < T)

Quãng đường đi được trong thời gian nT là S1 = 4nA, trong thời gian t là S2

Quãng đường tổng cộng là S = S1 + S2 Lưu ý: + Nếu t = T/2 thì S2 = 2A

+ Tính S2. Trong một số trường hợp có thể giải bài toán bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều sẽ đơn giản hơn

+ Tốc độ trung bình của vật đi từ thời điểm t1 đến t2:

tb

S v

t t



 với S là quãng đường tính như trên

13 Các bước lập phương trình dao động dao động điều hoà:

* Tính 

* Tính A

* Tính  dựa vào đường tròn lượng giác (thường lấy -π <  ≤ π)

14 Xác định thời điểm vật qua vị trí x cho trước lần thứ N

Đầu tiên Xác định vị trí thời điểm ban đầu, xác định vị trí x mà vật đi qua ở trên đường tròn Xác định được trong 1 chu kỳ vật qua vị trí x mấy lần(nếu không kể đến chiều chuyển động thì qua 2 lần, nếu kể đến chiều chuyển động thì qua 1 lần)

TH1: Vật qua x không kể đến chiều(1 chù kì qua vị trí x 2 lần)

+) Nếu N là chẵn thì thời gian cần tìm là: 2 2

 ( là góc quét từ vị trí ban đầu đến vị trí x lần 1)

TH2: Vật qua x kể đến chiều(chiều âm hoặc dương) (khi đó 1 chù kì qua vị trí x 1 lần)

 ( là góc quét từ vị trí ban đầu đến vị trí x lần 1)

15 Bài toán tính tốc độ trung bình

a) Tổng quát:

t

S

v  Trong đó:

- S: quãng đường đi được trong khoảng thời gian t

- t: là thời gian vật đi được quãng đường S

b Bài toán tính tốc độ trung bình cực đại của vật trong khoảng thời gian t:

t

S

v max max 

c Bài toán tính tốc độ trung bình nhỏ nhất vật trong khoảng thời gian t

t

S

v min min 

5 Bài toán tính vận tốc trung bình

Trang 5

* Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB với con lắc lò xo

nằm trên mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α:

+ Chiều dài cực tiểu (khi vật ở vị trí cao nhất): l Min = l 0 + l 0 – A

+ Chiều dài cực đại (khi vật ở vị trí thấp nhất): l Max = l 0 + l 0 + A

 l CB = (l Min + l Max )/2

+ Khi A >l 0 (Với Ox hướng xuống):

- Thời gian lò xo nén 1 lần là thời gian ngắn nhất để vật đi

* Luôn hướng về VTCB

* Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ

5 Lực đàn hồi là lực đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng

Có độ lớn Fđh = kx* (x* là độ biến dạng của lò xo)

* Với con lắc lò xo nằm ngang thì lực kéo về và lực đàn hồi là một (vì tại VTCB lò xo không biến dạng)

* Với con lắc lò xo thẳng đứng hoặc đặt trên mặt phẳng nghiêng

+ Độ lớn lực đàn hồi có biểu thức:

* Fđh = kl 0 + x với chiều dương hướng xuống

* Fđh = kl 0 - x với chiều dương hướng lên

+ Lực đàn hồi cực đại (lực kéo): FMax = k(l 0 + A) = FKmax (lúc vật ở vị trí thấp nhất)

+ Lực đàn hồi cực tiểu:

* Nếu A < l 0 FMin = k(l 0 - A) = FKMin

* Nếu A ≥ l 0 FMin = 0 (lúc vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng)

Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đại: FNmax = k(A - l 0) (lúc vật ở vị trí cao nhất) * Lực đàn hồi, lực hồi phục:

x A

-A nén

l

giãn O

x A -A

Hình a (A < l) Hình b (A > l)

x

A -

l

Né n

0 Gi ãn

Hình vẽ thể hiện thời gian lò

xo nén và giãn trong 1 chu kỳ (Ox hướng xuống)

Trang 6

0

hpM hp

Chú ý: Khi hệ dao động theo phương nằm ngang thì lực đàn hồi và lực hồi phục là như nhau F ñhF hp

6 Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k1, k2, … và chiều dài tương ứng

k k k   cùng treo một vật khối lượng như nhau thì: T2 = T12 + T22

* Song song: k = k1 + k2 + …  cùng treo một vật khối lượng như nhau thì: 2 2 2

1 1 1

T T T 

8 Gắn lò xo k vào vật khối lượng m1 được chu kỳ T1, vào vật khối lượng m2 được T2, vào vật khối lượng

m1+m2 được chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) được chu kỳ T4

Thì ta có: 2 2 2

T T T và T42 T12T22

Khi m = a m1 + b.m2: T2 aT12 b T22

9 Đo chu kỳ bằng phương pháp trùng phùng

Để xác định chu kỳ T của một con lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T0 (đã biết) của một con lắc khác (T  T0)

Hai con lắc gọi là trùng phùng khi chúng đồng thời đi qua một vị trí xác định theo cùng một chiều

Thời gian giữa hai lần trùng phùng 0

Lưu ý: + Với con lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lượng

+ Với con lắc lò xo lực hồi phục không phụ thuộc vào khối lượng

6 Tại cùng một nơi con lắc đơn chiều dài l 1 có chu kỳ T1, con lắc đơn chiều dài l 2 có chu kỳ T2, con lắc đơn

chiều dài l 1 + l 2 có chu kỳ T2,con lắc đơn chiều dài l 1 - l 2 (l 1 >l 2) có chu kỳ T4

Thì ta có: 2 2 2

T T T và T42 T12T22

7 Khi con lắc đơn dao động với 0 bất kỳ Cơ năng, vận tốc và lực căng của sợi dây con lắc đơn

W = mgl(1-cos0); v2 = 2gl(cosα – cosα0) và TC = mg(3cosα – 2cosα0)

Trang 7

Lưu ý: - Các công thức này áp dụng đúng cho cả khi 0 có giá trị lớn

- Khi con lắc đơn dao động điều hoà (0 << 1rad) thì:

T1 ℓà chu kỳ của con ℓắc ℓớn hơn

T2 ℓà chu kỳ của con ℓắc nhỏ hơn

n: ℓà số chu kỳ đến ℓúc trùng phùng mà con ℓắc ℓớn thực hiện

n + 1: ℓà số chu kỳ con ℓắc nhỏ thực hiện để trùng phùng

9 Con lắc đơn có chu kỳ đúng T ở độ cao h 1 , nhiệt độ t 1 Khi đƣa tới độ cao h 2 , nhiệt độ t 2 thì ta có:

Với R = 6400km là bán kính Trái Đât, còn  là hệ số nở dài của thanh con lắc

10 Con lắc đơn có chu kỳ đúng T ở độ sâu d 1 , nhiệt độ t 1 Khi đƣa tới độ sâu d 2 , nhiệt độ t 2 thì ta có:

Lưu ý: * Nếu T > 0 thì đồng hồ chạy chậm (đồng hồ đếm giây sử dụng con lắc đơn)

* Nếu T < 0 thì đồng hồ chạy nhanh

11 Khi con lắc đơn chịu thêm tác dụng của lực phụ không đổi:

Lực phụ không đổi thường là:

* Lực quán tính: F  ma , độ lớn F = ma ( F a)

Lưu ý: + Chuyển động nhanh dần đều av (v có hướng chuyển động)

+ Chuyển động chậm dần đều av

* Lực điện trường: F qE, độ lớn F = qE (Nếu q > 0  FE; còn nếu q < 0  FE)

* Lực đẩy Ácsimét: F = DgV ( F luông thẳng đứng hướng lên)

Trong đó: D là khối lượng riêng của chất lỏng hay chất khí

g là gia tốc rơi tự do

V là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng hay chất khí đó

Khi đó: P' P F gọi là trọng lực hiệu dụng hay trong lực biểu kiến (có vai trò như trọng lực P)

Trang 8

g' g F

m

  gọi là gia tốc trọng trường hiệu dụng hay gia tốc trọng trường biểu kiến

Chu kỳ dao động của con lắc đơn khi đó: ' 2

'

l T

g



 Các trường hợp đặc biệt:

* F có phương ngang: + Tại VTCB dây treo lệch với phương thẳng đứng một góc có: tan F

I



 Trong đó: m (kg) là khối lượng vật rắn

d (m) là khoảng cách từ trọng tâm đến trục quay

I (kgm2) là mômen quán tính của vật rắn đối với trục quay

2 Phương trình dao động α = α0cos(t + )

Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và 0 << 1rad

* Nếu  = 2kπ (x1, x2 cùng pha)  AMax = A1 + A2

` * Nếu  = (2k+1)π (x1, x2 ngược pha)  AMin = A1 - A2

- Giả sử có 2 dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số:

Trang 9

- Để tìm nhanh A và  của tổng hợp hai dao động trên bằng máy tính Fx 570ES ta cĩ thể thực hiện như sau:

+ Bước 1: Bấm SHIFT MODE 1 (màn hình xuất hiện Math) Sau đĩ bấm MODE 2 (màn hình xuất hiện CMPLX để diễn phức)

+ Bước 2: Chọn chế độ nhập gĩc là rad hoặc độ Bấm SHIFT MODE 4 (chọn đơn vị đo gĩc là rad); + Bước 3: Nhập các giá trị và hiển thị kết quả Cách nhập như sau:

nhập A1 SHIFT (-) (màn hình xuất hiện  để nhập gĩc); nhập 1 +; nhập A2 SHIFT (-); nhập 2 = (hiễn thị kết quả dạng a + bi) SHIFT 2 3 = (hiễn thị kết quả dạng A ) Phương trình dao động tổng hợp là: x = A(cost + )

Chú ý 2 Biết dao động tổng hợp và một dao động thành phần, tìm dao động thành phần cịn lại

Ta cĩ: x = x1 + x2 = A1(cost + 1) + A2(cost + 2) = A(cost + )  x2 = x – x1

nhập A1 SHIFT (-); nhập 1 = (hiễn thị kết quả dạng a + bi) SHIFT 2 3 (hiễn thị kết quả dạng

A22) Phương trình dao động thành phần thứ hai là: x2 = A2(cost + 2)

- Lưu ý gĩc phải nhập theo rad hoặc theo độ tùy vào chế độ đã chọn ở bước 2

VI DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - CỘNG HƯỞNG

1 Một con lắc lị xo dao động tắt dần với biên độ A, hệ số ma sát µ

* Quãng đường vật đi được đến lúc dừng lại là:

3 Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi: f = f0 hay  = 0 hay T = T0

Với f, , T và f0, 0, T0 là tần số, tần số gĩc, chu kỳ của lực cưỡng bức và của hệ dao động

2 Dao động cưỡng bức: fcưỡng bức  fngoại lực Cĩ biên độ phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực cưỡng bức, lực

cản của hệ, và sự chênh lệch tần số giữa dao động cưỡng bức và dao động riêng

3 Dao động duy trì: Cĩ tần số bằng tần số dao động riêng, cĩ biên độ khơng đổi

CHƯƠNG : SĨNG CƠ

I SĨNG CƠ HỌC

1,Định nghĩa: Sĩng cơ học là sự lan truyền dao động cơ học trong mơi trường vật chất đàn hồi theo thời

gian

Từ định nghĩa trên ta cĩ thể rút ra một số nhận xét sau:

* Sĩng cơ học là sự lan truyền dao động, lan truyền năng lượng, lan truyền pha dao động (trạng thái dao động) chứ khơng phải quá trình lan truyển vật chất (các phần tử sĩng)

Trang 10

* Sóng cơ chỉ lan truyền được trong môi trường vật chất đàn hồi, không lan truyền được trong chân không Đây là khác biệt cơ bản giữa sóng cơ và sóng điện từ (sóng điện từ lan truyền rất tốt trong chân không)

* Tốc độ và mức độ lan truyền của sóng cơ phụ thuộc rất nhiều vào tính đàn hồi của môi trường, môi trường có tính đàn hồi càng cao tốc độ sóng cơ càng lớn và khả năng lan truyền càng xa, bởi vậy tốc độ

và mức độ lan truyền sóng cơ giảm theo thứ tự môi trường: Rắn > lỏng > khí Các vật liệu như bông, xốp, nhung… có tính đàn hồi nhỏ nên khả năng lan truyền sóng cơ rất kém bởi vậy các vật liệu này thường được dùng để cách âm, cách rung (chống rung)…

* Sóng cơ 2là quá trình lan truyền theo thời gian chứ không phải hiện tượng tức thời, trong môi trường vật chất đồng tính và đẳng hướng các phần tử gần nguồn sóng sẽ nhận được sóng sớm hơn các phần tử

sóng ngang không lan truyền được trong chất lỏng và chất khí

2 Các đại lượng đặc trưng của sóng hình sin:

a Vận tốc truyền sóng (v): Gọi S là quãng đường sóng truyền trong thời gian t Vận tốc truyền sóng là:

s N

t f

(N là số lần nhô lên của 1 điểm hay số đỉnh sóng đi qua một vị trí

hoặc số lần sóng dập vào bờ trong thời gian t(s))

c Tần số sóng f: Tất cả các phân tử vật chất trong tất cả các môi trường mà sóng truyền qua đều dao

độngcùng một tần số v chu kì, bằng tần số và chu kì của nguồn sóng, gọi là tần số (chu kì) sóng:  = 1

T =



2(Hz)

d Bước sóng: Bước sóng là quãng đường sóng truyền trong một chu kì và là khoảng cách ngắn nhất

giữahai điểm dao động cùng pha trên phương truyền sóng  = v.T

= v

(m)

Chú ý: Bất kì sóng nào (với nguồn sóng đứng yên so với máy thu)

khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì bước sóng,

năng lượng, vận tốc, biên độ, phương truyền có thể thay đổi nhưng

tần số và chu kì thì không đổi và luôn bằng tần số v chu kì dao

động của nguồn sóng

2 1 2 1 2 2 1

f  bước sóng trong 1 môi trường tỉ lệ với vận tốc sóng trong môi trường đó

e Biên độ sóng: Biên độ sóng tại mỗi điểm là biên độ dao động của phần tử sóng tại điểm đó nói chung

trong thực tế biên độ sóng giảm dần khi sóng truyền xa nguồn

f Năng lượng sóng E i : Năng lượng sóng tại mỗi điểm Ei là năng lượng dao động của phần tử sóng tại điểm đó nói chung trong thực tế năng lượng sóng luôn giảm dần khi sóng truyền xa nguồn: Ei = 2

trong đó D là khối lượng riêng của môi trường sóng, Ai là biên độ sóng tại đó

Nhận xét: Trong môi trường truyền sóng lý tưởng nếu:

* Sóng chỉ truyền theo một phương (VD.sóng trên sợi dây) thì biên độ và năng lượng sóng có tính luân chuyển tức là không phụ thuộc vào khoảng cách đến nguồn sóng: A1 = A2 = A3…, E1 = E2 = E3…

* Sóng truyền trên mặt phẳng (VD.sóng nước), tập hợp các điểm cùng trạng thái là đường tròn chu vi 2R với tâm là nguồn sóng, khi đó biên độ và năng lượng sóng giảm dần khi sóng truyền xa nguồn và theo tỉ lệ:

Trang 11

1

R

R E

E

 (R1, R2 là khoảng cách tương ứng đến nguồn sóng)

* Sóng truyền trong không gian (VD.sóng âm trong không khí), tập hợp các điểm cùng trạng thái là mặt cầu

có diện tích 4R2 với tâm là nguồn sóng, khi đó biên độ và năng lượng sóng giảm dần khi sóng truyền xa nguồn theo tỉ lệ:

1 2 2

1

R

R A

A  và 2

1

2 2 2

1

R

R E

E  (R1, R2 là khoảng cách tương ứng đến nguồn sóng)

d1

- Tại điểm O: u0 = acos(t + )

- Tại điểm M1 : uM1 = acos[(t - d1

với: d1 là k/c từ nguồn phát sóng đến điểm M1; d1

v là thời gian để sóng truyền từ 0 đến M

- Bước sóng : v = 

T ==>  = vT = v

f Với v là vận tốc truyền sóng (m/s): v phụ thuộc vào b/c của môi trường truyền sóng

 là bước sóng (m); T là chu kì dao động của sóng (s) ; f là tần số dđ của sóng (Hz)

- Gọi k/c giữa 2 điểm M và N trên phương truyền sóng là d, và k/c từ 2 điểm đó đến nguồn sóng lần lượt là

d1, d2 Ta có: d =  d1 – d2

- Gọi độ lệch pha giữa 2 điểm M và N trên phương truyền sóng là , thì độ lệch pha là :  = 2d



- Vậy 2 điểm M và N trên phương truyền sóng sẽ:

+ dao động cùng pha khi: d = k với k = 0, ±1, ±2

+ dao động ngược pha khi: d = (2k + 1)

2+ dao động vuông pha khi: d = (2k + 1)

4

Lưu ý: Đơn vị của x, x 1 , x 2 ,  và v phải tương ứng với nhau

Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm điện với tần

số dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f

4 Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm điện với tần số

dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f

II SÓNG DỪNG

1 Một số chú ý

* Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng

* Đầu tự do là bụng sóng

* Hai điểm đối xứng với nhau qua nút sóng luôn dao động ngược pha

* Hai điểm đối xứng với nhau qua bụng sóng luôn dao động cùng pha

* Các điểm trên dây đều dao động với biên độ không đổi  năng lượng không truyền đi

* Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu kỳ

2 Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l:

* Hai đầu là nút sóng: *

( )2

lk kN

Số bụng sóng = số bó sóng = k

Số nút sóng = k + 1

Trang 12

Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại B: u B Acos2 ft và u'B  Acos2ft Acos(2 ft)

Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d là:

Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại B: u B u'B Acos2ft

Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d là:

III GIAO THOA SÓNG

1 Định nghĩa giao thoa

Hiện tượng hai sóng kết hợp, khi gặp nhau tại những điểm xác định, ℓuôn ℓuôn hoặc tăng cường nhau tạo thành cực đại hoặc ℓàm yếu nhau (tạo thành cực tiểu) gọi ℓà sự giao thoa sóng

Nguồn kết hợp ℓà hai nguồn có cùng tần số và độ ℓệch pha không đổi theo thời gian

u2M = U0cos(ωt -



d22)

uM = u1M + u2M = U0cos(ωt -



d12) + U0cos(ωt -



d22)

Trang 13

cosU

cosU2

3 CÁC BÀI TOÁN QUAN TRỌNG

3.1 Bài toán xác định số cực đại - cực tiểu

a) Cực đại cực tiểu trên đoạn S 1 S 2 (trên đường nối hai nguồn)

• Nếu hai nguồn cùng pha:

b) Cực đại - cực tiểu trên đoạn MN bất kỳ

(Giả sử tại M có hiệu khoảng cách tới hai nguồn ℓà

dM; Tại N có hiệu khoảng cách tới hai nguồn ℓà dN

Trang 14

- Nếu hai nguồn ngược pha:

3.2 Bài toán xác định biên độ giao thoa sóng:

*** Hai nguồn cùng biên độ

cosU2

Tại trung điểm của S1S2: AM = |2.U0cos(- 

2 )|

Hai nguồn cùng pha: A M = 2U 0

Hai nguồn ngược pha: AM = 0

Hai nguồn vuông pha: A M = U 0 2

Hai nguồn ℓệch pha 

3: AM = U0 3

*** Hai nguồn khác biên độ:

Bản chất ℓà BÀI TOÁN tổng hợp 2 dao động

 Cách giải:

Xây dựng phương trình sóng từ nguồn 1 tới M; phương trình sóng từ nguồn 2 tới M Sau đó thực hiện bài toán tổng hợp dao động điều hòa |A1 - A2| ≤ AM ≤ A1 + A2

3.3 Bài toán đường trung trực

Cho 2 nguồn sóng S1; S2 giống nhau cùng dao động điều hòa với phương trình: u1 = u2 = U0cos(t) Gọi I

ℓà dao điểm của đường trung trực và hai nguồn S1; S2 Trên đường trung trực ta chọn ℓấy điểm M sao cho M dao động cùng pha với hai nguồn và gần I nhất

a Hãy viết phương trình dao động tại M

*** Phương trình điểm M - cùng pha với nguồn

Cho hai nguồn u1 = u2 = U0cos(t)

Trang 15

Vì ta có: d ≥ ℓ

2 k = d



ℓ2λ k  ℓ

2λ (K ℓà số nguyên) (4) Thay (4) vào (2) và sau đó thay (2) vào (1) ta có: uM = 2.U0.cos(t - k.2)

***Bài toán tìm MI:

Ta có k  ℓ

2λ ( k nguyên)  MI =

2 2

Khoảng cách giữa hai cực đại ℓiên tiếp ℓà 

2 Khoảng cách giữa một cực đại và một cực tiểu ℓiên tiếp ℓà 

4

IV SÓNG ÂM

1 Sóng âm

- Sóng âm ℓà những sóng cơ học truyền trong môi trường rắn, ℓỏng, khí

- Một vật dao động phát ra âm gọi ℓà nguồn âm

- Sóng âm có thể truyền trong môi trường đàn hồi (rắn ℓỏng khí…)

- Sóng âm không truyền được trong chân không

- Tính đàn hồi của môi trường càng cao thì tốc độ âm càng ℓớn tốc độ truyền âm theo thứ (khí, ℓỏng, rắn…)

- Trong chất khí và chất ℓỏng sóng âm ℓà sóng dọc, còn trong chất rắn sóng âm ℓà sóng dọc hoặc sóng ngang

2 Đặc trưng vật ℓí của âm

a) Tần số âm: ℓà một trong những đặc trưng vật ℓý quan trọng nhất của âm

* Âm có tần số nhỏ hơn 16Hz thì tai người không nghe được gọi ℓà hạ âm

* Âm có tần số ℓớn hơn 20000Hz thì tai người cũng không nghe được gọi ℓà sóng siêu âm

* Những âm mà tai có thể nghe được gọi ℓà âm thanh Âm thanh có tần số nằm trong khoảng từ (16Hz đến 20000Hz)

b) Cường độ âm - I: (W/m2 ) ℓà đại ℓượng đo bằng ℓượng năng ℓượng mà sóng âm tải qua một đơn

vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian

Trong đó: I ℓà Cường độ âm tại điểm nghiên cứu (W/ m2

); I0: cường độ âm chuẩn (W/m2

) d Công thức suy luận: Trong môi trường truyền âm, xét 2 điểm A và B có khoảng cách tới nguồn âm lần

3 Đặc trưng sinh ℓí của âm

Độ cao: độ cao của âm ℓà một đặc trưng sinh ℓý của âm gắn ℓiền với tần số ân

Trang 16

Độ to: độ to chỉ ℓà một khái niệm nói về đặc trưng sinh ℓí của âm gắn ℓiền với đặc trưng vật ℓý mức

cường độ âm và tần số

Âm sắc: âm sắc ℓà một đặc trưng sinh ℓí của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát

ra có cùng tần số và khác nhau về biên độ

4 Nhạc âm

Nhạc âm ℓà các âm do nhạc cụ phát ra

Nhạc âm có đồ thị ℓà các đường cong tuần hoàn

2ℓ và k ℓà họa âm bậc k =(0, 1, 2 )

Với v ℓà vận tốc truyền âm trên dây: v =





; : ℓà ℓực căng của dây (N); μ ℓà mật độ dài (kg)

b) Với ống sáo có một đầu kín - một đầu hở

ℓ = m.

4 = m.

v 4f f = m 4ℓ v = m.f min Với f min = 4ℓ v ; m ℓà họa âm bậc m với m = 1, 3, 5,

5 Bảng liên hệ giữa đặc trƣng sinh lý và đặc trƣng vật lý của sóng âm

Đặc trưng sinh lý của âm Đặc trưng vật lý của sóng âm

- Ngưỡng đau là cường độ âm đủ lớn đem lại cảm

giác đau nhức tai

 Miền nghe được có cường độ thuộc khoảng

ngưỡng nghe và ngưỡng đau

Mức cường độ âm (biên độ, năng lượng, tần số

âm)

Âm sắc

- Là sắc thái của âm thanh

Đồ thị âm (bao gồm: Biên độ, năng lượng, tần số

âm và cấu tạo nguồn phát âm)

6 Các công thức cơ bản:

1 ℓogab = x  b = ax 2 ℓogb = x  b = 10x

3 ℓog(a.b) = ℓg a + ℓgb 4 ℓoga

b = ℓoga - ℓogb Chú ý: Quá trình truyền sóng là quá trình truyền pha dao động, các phần tử vật chất dao động tại chỗ

V HIỆU ỨNG ĐỐP-PLE

1 Nguồn âm đứng yên, máy thu chuyển động với vận tốc vM

* Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm thì thu được âm có tần số: ' v v M

Trang 17

* Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm với vận tốc vM thì thu được âm có tần số: '

Máy thu chuyển động lại gần nguồn thì lấy dấu “+” trước vM, ra xa thì lấy dấu “-“

Nguồn phát chuyển động lại gần nguồn thì lấy dấu “-” trước vS, ra xa thì lấy dấu “+“

CHƯƠNG III : ĐIỆN XOAY CHIỀU

I CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

Dòng điện xoay chiều ℓà dòng diện có cường độ biến thiên điều

hòa theo thời gian

1 Biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời:

- Hiệu điện thế hiệu dung: U =

2

U0(V)

- Các thông số của các thiết bị điện thường ℓà giá trị hiệu dụng

- Để đo các giá trị hiệu dụng người ta dùng vôn kế nhiệt, am pe kế nhiệt

2 Dòng điện xoay chiều i = I0 cos(2ft + i)

* Mỗi giây đổi chiều 2f lần

* Nếu pha ban đầu i =

Thời gian trong một chu kì điện áp thực hiện công âm là tâm =2

 = .T và thời gian trong một chu kì điện áp thực hiện công dương là: tdương =T-2

 = T.(1-



 )

3 Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ

Khi đặt điện áp u = U0cos(t + u) vào hai đầu

bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U1

4

chu kỳ: H =

t s t

Trang 18

4 Giới thiệu về các ℓinh kiện điện

Đặc điểm Cho cả dịng điện xoay chiều và điện một chiều

qua nĩ nhưng tỏa nhiệt

Khơng cho dịng điện 1 chiều đi qua

Chỉ cho dịng điện xoay chiều đi qua và cản trở

Cho dịng điện 1 chiều đi qua hồn tồn Cản trở dịng điện xoay chiều và cho nĩ đi qua

u = U0cos(t +)  i = I0cos(t +  - /2) Giản đồ u - i

5 Quy tắc ghép ℓinh kiện

C C

1

111

2 1

Z Z Z  Z Z



n

L L

1

111

2 1

Z Z Z  Z Z



C = C 1 +C 2 + +C n

6 Cơng thức độc ℓập với thời gian

Với đoạn mạch chỉ cĩ C hoặc chỉ cĩ cuộn dây thuần cảm (L) ta cĩ: 1

2

0 2

i

5 Đặc điểm đoạn mạch thuần RLC nối tiếp:

a Tổng trở: Z R2 (Z LZ C)2

b Độ lệch pha (u so với i):

: u sớm pha hơn i

: u trễ pha hơn i

Trang 19

7 Công suất toả nhiệt trên đoạn mạch RLC:

* Công suất tức thời: P = UIcos + UIcos(2t + 

* Công suất trung bình: P = UIcos = I2R

6 Điện áp u = U1 + U 0 cos(t + ) đƣợc coi gồm một điện áp không đổi U1 và một điện áp xoay chiều

u=U0cos(t + ) đồng thời đặt vào đoạn mạch

7 Tần số dòng điện do máy phát điện xoay chiều một pha có P cặp cực, rôto quay với vận tốc n vòng/giây

phát ra: f = pn Hz

+ Từ thông gửi qua khung dây của máy phát điện  :  NBScos( t ) 0cos( t ) (Wb)

+ Suất điện động tức thời: e d '

+ Hiệu điện thế tức thời: u U 0cos( t u) Nếu máy phát có điện trở rất nhỏ thì : U0 = E0

Với 0 = NBS là từ thông cực đại, N là số vòng dây, B là cảm ứng từ của từ trường, S là diện tích của vòng dây,  = 2f , E0 = NSB là suất điện động cực đại

8 Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây bởi ba suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ nhƣng độ lệch pha từng đôi một là 2

Tiêu đề	Hệ Thống Công Thức Vật Lý 12 Và Các Công Thức Tính Nhanh Trong Bài Tập Trắc Nghiệm
Tác giả	Trần Văn Hựng
Trường học	Trường THPT Gia Viễn B
Chuyên ngành	Vật Lý
Thể loại	Sách Cơ Bản

Định dạng
Số trang	39
Dung lượng	1,61 MB