Tài liệu ôn tập Vật lý 12 - Chương I Dao động cơ - Đặng Ngọc Luân

Tài liệu ôn tập Vật Lý 12 Đặng Ngọc Luân : 0986560159

Trang 1

CHƢƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT. Dao động cơ : là chuyển động của vật lặp đi lặp lại xoay quanh 1 vị trí cố định . Dao động tuần hoàn: là dao động cơ mà sau 1 khoảng thời gian như nhau vật lặp lại trạng thái cũ. Dao động điều hòa : là dao động tuần hoàn mà phương trình chuyển động được mô ta bằng hàm sin hoặc cosin.

Chu kỳ : N

t T  Tần số : 1 f T  Tần số góc : T f    2 2  

t là thời gian thực hiện xong N dao động I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA: Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng:  Phương trình dao động: os( ) x Ac t    

 Phương trình vận tốc: sin( ) v A t     

 Phương trình gia tốc:

2 2 os( ) a Ac t x       

Các vị trí đặc biệt :VTCB : x = 0

  



 

0

max a

A v v 

VTB : A x  

  

 



A a a

v

2 max

0



Từ VTB về VTCB : a , v cùng chiều.Vật chuyển động nhanh dần. Từ VTCB ra VTB : a ,v ngược chiều.Vật chuyển động chậm dần. Liên hệ về pha: Các vị trí đặc biệt Với : v0 là vmax và aM là amax

 v sớm pha 2

 hơn x. (vuông pha )

1 2 max

2

2

2

   v

v A

x _đồ thị là elip.

 a sớm pha 2

 hơn v. (vuông pha)

1 2 max

2

2 max

2

   v

v a

a _đồ thị là elip.

 a ngược pha với x : a = - ω2x. đồ thị là đoạn thẳng đi qua gốc 0. Hệ thức độc lập thời gian:

2

2 2 2



v x A   4

2

2

2 2

 

a v A  

max

max v a  

max

2 max a v A  2 1 2 2

2 2 2 1

x x

v v

   

Quãng đƣờng đi đƣợc : - Trong 1 chu kỳ S = 4A - Trong nửa chu kỳ S = 2A= L - Sau 1 số nguyên T vật lặp lại trạng thái cũ : x2 = x1 ; v2 = v1 - Sau 1 số bán nguyên T vật đến trạng thái đối lập : x2 = -x1 ; v2 = -v1 II. CON LẮC LÒ XO:

 Tần số góc: m

k    Chu kì:

k m T  2  Tần số:

m

k f  2

1 

 Nếu m =m1 + m2

2 2 2 1 2 T T T    Nếu m =m1 - m2

2 2 2 1 2 T T T    Lực kéo về: (lực hồi phục) Là lực tổng hợp tác dụng lên vật, cùng chiều gia tốc a , và luôn hướng về VTCB.

Độ lớn kx Fkc   Lực kéo về cực đại tại VTB , Lực kéo về cực đại tại VTCB:

Đối với CLLX nằm ngang lực kéo về là lực đàn hồi còn CLLX thẳng đứng thì lực kéo về khác lực đàn hồi. Lập phương trình dao động điều hòa: Phương trình li độ : cos( ) x A t    

+ Tìm : m

k   , 2

T

  , f   2  , …

+ Tìm A: 2

2 2 2



v x A   , L=2A, vmax = A  ,…

+ Tìm: xét lúc t = 0 vật ở đâu (x) chuyển động theo chiều nào (v) , sử dụng vòng tròn pha suy ra . Năng lượng dao động điều hòa:

 Động năng: d W =

2 2

2 sin ( ) 2 2 mv kA t      Thế năng: t W =

2 2

2 cos ( ) 2 2 kx kA t    

x 0

A/2

2

2 A

2

3 A

A

v 0v

2

3 0v

2

2 0v

2

0v

0

a 0 2

M a

2

2 M a

2

3 M a

M a

t T/6 T/4 T/3 Smax A 2 A 3 A Smin 2A- 3 A 2A-

2 A

A

 x: Li độ dao động (cm, m)  A: Biên độ dao động (cm, m)   : Pha ban đầu ( rad)   : Tần số góc (rad/s)  ) (   t : Pha dao động (rad)

DeThi.edu.vn

Tài liệu ôn tập Vật Lý 12 Đặng Ngọc Luân : 0986560159

Trang 2

 Cơ năng: W = d W + t W = hằng số . Suy ra: W =

2

2 kA =

2 2

2 m A  =

2 max 2 mv

VTCB : W = Wđ ; Wt = 0 VTB : W = Wt ; Wđ = 0 - Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng nửa chu kỳ con lắc , tần số gấp đôi tần số con lắc. Cơ năng được bảo toàn.

- Thời gian liên tiếp để động năng và thế năng bằng nhau: t =

4 T

- Đặt k = Wđ/Wt :  Con lắc lò xo treo thẳng đứng: Gọi l0 : Chiều dài tự nhiên của lò xo. 0l  : Độ dãn của lò xo khi vật ở VTCB

lcb : Chiều dài của lò xo khi vật ở VTCB  0 0 l l lcb   

Tại VTCB: Fđh = P  mg l k  0 

0l g m

k

   

Chu kì của con lắc: g

l k m T 0 2 2     

 Chiều dài cực đại (Khi vật ở vị trí thấp nhất) lmax = lcb + A  Chiều dài cực tiểu (Khi vật ở vị trí cao nhất) lmin = lcb - A

 2

min max l l A   và 2

min max l l lcb

 

 Lực đàn hồi của lò xo ở li độ x: Fđh = k(Δl0 + x) Lực đàn hồi cực đại:(VTB dưới) Fđhmax = k(Δl0 + A) Lực đàn hồi cực tiểu: Fđhmin=k(Δl0 - A),nếu 0l  > A (VTB trên)

Fđhmin= 0 , nếu l  A (Vị trí K ) Vật dưới vị trí K , Fđh > 0 lò xo giãn , lực đàn hồi là …