
PHẦN I: LÝ THUYẾT
- Dao động cơ học nói chung là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng xác định.
- Dao động tuần hoàn là dao động cơ mà sau những khoảng thời gian bằng nhau vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ. - Dao động tuần hoàn có thể có mức độ phức tạp khác nhau tùy theo vật hay hệ vật dao động. Dao động tuần hoàn đơn giản nhất là dao động điều hòa. - Dao động tự do: Dao động của hệ xảy ra dưới tác dụng chỉ của nội lực (dao động riêng)
- Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côssin (hay sin) theo thời gian. - Phương trình ?= ????(??+ ?) được gọi là phương trình dao động điều hòa. Với: x: Li độ (m hoặc cm) A: Biên độ (m hoặc cm); A > 0
t = + : Pha dao động (rad).
: Pha ban đầu (rad); −
*Chú ý: Vật dao động điều hòa có quỹ đạo là một đoạn thẳng dài L = 2A. Quãng đường vật dao động đi được sau 1 dao động là S = 4A
Đường biểu diễn li độ ?= ????(??+ ?) với φ = 0
*Nhận xét: Đồ thị của vật dao động điều hòa là một đường hình sin - Mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều: Điểm M chuyển động tròn đều với tốc độ góc ω. Gọi P là hình chiếu của M trên trục Ox (Hình 1.6). Điểm P dao động điều hòa với phương trình.
?= ?????( ??+ ?)
Chủ đề 1 DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
Tóm tắt lý thuyết I
Dao động cơ 1
Dao động điều hòa 2
Đồ thị dao động điều hòa 3
Chủ đề 2 MÔ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
Tóm tắt lí thuyết I
Phương trình dao động điều hòa: ?= ????(??+ ?) - Li độ x: là độ dịch chuyển từ vị trí cân bằng đến vị trí của vật tại thời điểm t. - Biên độ A: là độ dịch chuyển cực đại của vật tính từ vị trí cân bằng. - Chu kì: là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động, kí hiệu là T. Đơn vị của chu kì dao động là giây (s). - Tần số: là số dao động mà vật thực hiện được trong một giây, kí hiệu là f.
1 f T = Đơn vị của tần số là 1/s, gọi là Héc (kí hiệu Hz)
- Tần số góc: 2 2 ( / ) f rad s T
= =
Trong dao động điều hòa của mối vật thì A, T, f và là những đại lượng không đổi, không phụ thuộc vào thời điểm quan sát. Với những vật khác nhau thì các đại lương này khá nhau. Vì thế chúng là những đại lượng đặc trưng cho dao động điều hòa.
Chú ý: Trạng thái dao động của vật tại một thời điểm t được xác định thông qua thông số pha dao động Φ của vật. ✓ Pha ban đầu (rad): cho biết tại thời điểm bắt đầu quan sát vật dao động điều hòa ở đâu và sẽ đi về phía nào. Nó có giá trị nằm trong khoảng từ - đến (rad) ✓ (t + ): Pha dao động (rad). Xét hai dao động cùng tần số (chu kì). Ta có:
x1 = A1.cos(ωt + φ1) = A1.cos(Φ1) x2 = A2.cos(ωt + φ2) = A2.cos(Φ2) - Độ lệch pha của hai dao động: Δφ = |Φ2 – Φ1| = |φ2 – φ1| → luôn bằng độ lệch pha ban đầu.
+ Nếu φ2 > φ1 → x2 sớm pha (nhanh pha) hơn x1 góc Δφ + Nếu φ2 < φ1 → x2 trễ pha (chậm pha) hơn x1 góc Δφ + Các trường hợp đặc biệt:
Nếu 1 = 2 thì dao động 1 cùng (đồng) pha hơn dao động 2. Tổng quát:
Δφ = 0 + k2π
Nếu 1 = 2 ± π/2 thì dao động 1 vuông pha với dao động 2. Tổng quát:
Δφ = π/2 + kπ
Nếu 1 = 2 ± π thì dao động 1 ngược pha với dao động 2. Tổng quát:
Δφ = π + k2π Lưu ý: Cách tính độ lệch pha giữa hai dao động lệch nhau một khoảng thời gian t
.2 ( ) t rad T =
Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa 1
Độ lệch pha giữa hai dao động cùng chu kì 2
t
Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.