A V ' X " 2A COS T HAY
3. Gia tốc:
a v ' x " 2
A cos
t
Hay:
a2
A cos
t
.
+ Gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha hơn vận tốc 1 góc
2và ngược pha so với li độ.
Gia tốc luôn luôn trái dấu với li độ. Vectơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng.
2
amax
A+ Gia tốc ở li độ x:
a 2
x+ Gia tốc cực đại:
II/. Con lắc lò xo
kT 2 m1 kf 2 m m kĐơn vị: k (N/m) ; m (kg)
Tần số:
Chu kỳ:
Tần số góc:
Lực kéo về:
Fkx maluôn hướng về vị trí cân bằng.
1 12
2
2
W m A kA 2 2Hay:
= hằng số.
Năng lượng dao động (cơ năng):
W Wđ
Wt
Trong dao động điều hoà, cơ năng không đổi và tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.
W 1kxW 1mvt
đ
2+ Thế năng:
+ Động năng:
Đơn vị: v (m/s) ; A, x (m) ; W (J)
Khi vật dao động điều hoà thì động năng và thế năng biến đổi điều hoà theo thời gian với tần số góc
' 2, chu kỳ
T ' T, tần số
f ' 2f. Động năng và thế năng chuyển hoá qua lại lẫn nhau.
III/. Con lắc đơn
trong đó
s0
l0
là biên độ dao động.
0
là biên độ góc (rad).
phương trình
s s cos0
t
g1 gT 2 gf 2Chu kỳ:
Đơn vị:
l(m) ; g = 9,8 m/
s2
.
W W W mg (1 cos ) 1mgđ
t
0
0
2 Năng lượng dao động (cơ năng):
+ Động năng:
+ Thế năng:
Wt
mg 1 cos
Gốc thế năng tại vị trí cân bằng.
IV/. Dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức
- Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian.
+ Nguyên nhân gây tắt dần là do lực cản của môi trường.
+ Biên độ dao động giảm dần nên cơ năng cũng giảm dần.
+ Các thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc ôtô,…là những ứng dụng của dao động tắt dần.
- Để dao động không tắt dần (biên độ dao động không thay đổi), cứ sau mỗi chu kỳ, vật dao động được cung cấp một phần
năng lượng đúng bằng phần năng lượng đã tiêu hao do ma sát. Dao động của vật khi đó được gọi là dao động duy trì.
+ Dao động duy trì không làm thay đổi tần số (chu kỳ) dao động riêng.
+ Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì. Dây cót đồng hồ hay pin là nguồn cung cấp năng lượng.
- Để dao động không tắt dần (biên độ dao động không thay đổi), người ta tác dụng vào hệ dao động một ngoại lực cưỡng
bức tuần hoàn. Khi ấy dao động của hệ được gọi là dao động cưỡng bức.
+ Dao động cưỡng bức có tần số (chu kỳ) bằng tần số (chu kỳ) của lực cưỡng bức.
+ Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức và độ chênh lệch giữa tần số của lực
cưỡng bức và tần số dao động riêng của hệ dao động.
+ Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số
riêng
fo
của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng.
+ Điều kiện để có cộng hưởng là
f fo
.
+ Khi các hệ dao động như toà nhà, cầu, khung xe,…chịu tác dụng của các lực cưỡng bức mạnh, có tần số bằng tần số
dao động riêng của hệ. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra, làm các hệ ấy dao động mạnh có thể gãy hoặc đổ. Người ta cần phải cẩn
thận để tránh hiện tượng này.
+ Hiện tượng cộng hưởng lại là có lợi như khi xảy ra ở hộp đàn của đàn ghita, viôlon,…
V/. Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số:
- Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số:
x1
A cos1
t1
và
x A cos t
là một dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số với hai dao động thành phần. Phương trình
dao động tổng hợp
x A cos
t
, trong đó
+ Biên độ A của dao động tổng hợp được xác định bởi:
A A1
2
A2
2
2A A cos1
2
2
1
A sin A sin tan A cos A cos1
1
2
2
+ Pha ban đầu
của dao động tổng hợp được xác định bởi:
Độ lệch pha của hai dao động
x1
A cos1
t1
1 ; x2
A cos2
t2
2:
1
2
+ Khi
1
2
dao động (1) sớm pha hơn dao động (2) và ngược lại.
và
1
2
.
hai dao động cùng pha thì
A A1
A2
+ Khi
2k
k 0, 1, 2,...
+ Khi
2k 1
k 0, 1, 2,...
hai dao động ngược pha thì
AA1
A2
và
1
nếu
A1
A2
;
2
nếu
A2
A1
.
2
2
A A A21
2
+ Khi
2k 1
k 0, 1, 2,...
hai dao động vuông pha thì
+ Trong mọi trường hợp thì
A1
A2
A A1
A2
.
Bài Tập Trắc Ngiệm Chương I Vật Lý 12
4 . Ở thời điểm
t =14