Giáo án Vật lý 12 - Chương 1 - Dao động cơ

Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ

Tài liệu ôn thi tốt nghiệp 1

CHƯƠNG I - DAO ĐỘNG CƠ A. TÓM TẮT LÝ TUYẾT I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1. Dao động cơ: là chuyển động có giới hạn trong không gian xung quanh một vị trí cân bằng 2. Dao động tuần hoàn: là dao động mà trạng thái dao động của vật được lặp đi lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau 3. Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian 4. Phương trình:   cos x A t    

 x : là li độ của vật. Là độ dời của vật khỏi vị trí cân bằng. Đơn vị  , cm... m

 A: biên độ của vật

ax

0

    

m x A

A

 ω : tần số góc của dao động. Đơn vị (rad/s)  t    : là pha của dao động ở thời điểm t. Đơn vị (rad)  : là pha ban đầu của dao động. Đơn vị (rad) Chú ý - Trong phương trình   cos x A t     thì x và A phải có cùng đơn vị

- Biên độ A và pha ban đầu  phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu làm cho hệ dao động - Tần số góc (chu kì T, tần số f) chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của hệ dao động 5. Hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều xuống một đường thẳng nằm trong một mặt phẳng là một dao động điều hòa. 6. Chu kì: là khoảng thời gian để vật thực hiện được một dao động toàn phần. Đơn vị là (s)

N: số dao động 2 t T N t : thời gian vật thực hiện được N dao động

      

7. Tần số: là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây: 1

2   N f T t 

 . Đơn vị là (Hz)

8. Tần số góc: 2 2 f T

     . Đơn vị (rad/s)

9. Vận tốc của một vật dao động điều hòa:   Asin cos 2            v t A t       

 Vì ax m A v A v A          Vận tốc là một đại lượng véctơ có giá trị dương khi chuyển động theo chiều dương.  Tốc độ không quan tâm tới dấu mà chỉ quan tâm tới độ lớn.  Vận tốc nhanh pha hơn li độ một góc / 2  . Ta có: / 2   v x     Vật chuyển động chậm dần khi đi từ vị trí cân bằng ra biên và ngược lại  Đồ thị vận tốc theo thời gian là một đường hình sin  Đồ thị vận tốc theo li độ là một đường elíp 10. Gia tốc của một vật dao động điều hòa:   2 2 Acos    a t x    

 Vì 2 2 2 ax      m A a A a A   

 a



luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ. Nghĩa là khi vật đi qua vị trí cân bằng thì a



đổi chiều  Gia tốc ngược pha với li độ và nhanh pha hơn vận tốc một góc / 2  . Ta có / 2     a x v       Đồ thị gia tốc theo thời gian là một đường hình sin  Đồ thị gia tốc theo li độ là một đoạn thẳng  Đồ thị gia tốc theo vận tốc là đường elíp 11. Li độ, vận tốc, gia tốc của vật tại một số vị trí đặc biệt

 Tại vị trí biên: 2 ax min ax ; 0;    m m x A v a A   Tại VTCB: ax min 0; ; 0    m x v A a 

ThuVienDeThi.com

Tài liệu ôn thi tốt nghiệp 1

12. Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin 13. Công thức độc lập với thời gian

2 2 2

2    v A x 

2 2

max max 1 x v x v              

2 2 2 2 2

4 2

max max 1                

a v a v A a v  

14. Chiều dài quỹ đạo là 2  L A. Quỹ đạo dao động điều hòa là một đoạn thẳng

15. Quãng đường đi trong 1 chu kỳ luôn là 4A; trong 1/ 2 chu kỳ luôn là 2A Quãng đường đi trong 1/ 4 chu kỳ là A khi vật đi từ VTCB đến vị trí biên hoặc ngược lại a. Khi vật xuất phát từ vị trí đặc biệt: Ta chỉ xét khoảng thời gian (t2 – t1 = t < T/2). Vật xuất phát từ VTCB: (x = 0)

 khi vật đi từ: x = 0 2 A x  thì 12

T t  : Quãng đường đi được là: S = 2

A

 khi vật đi từ: x = 0  2 2 A x  thì 8 T t  : Quãng đường đi được là: S = 2 2 A

 khi vật đi từ: x = 0  3 2 A x thì 6 T t : Quãng đường đi được là: S = 3 2 A

 khi vật đi từ: x = 0   x A thì 4 T t : Quãng đường đi được là: S = A

Vật xuất phát từ vị trí biên: (  x A)

 khi vật đi từ: x =  A 3 2 A x thì 12 T t : Quãng đường đi được là: S = A - 3 2 A

 khi vật đi từ: x =  A  2 2 A x  thì 8 T t  : Quãng đường đi được là: S = A - 2 2 A

 khi vật đi từ: x =  A 2 A x  thì 6 T t : Quãng đường đi được là: 2 A S 

 khi …