Sách Giải Bài Tập và SGK

Dao động cơ

Dao động cơ: là chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng ( vị trí hợp lực tác dụng lên vật bằng không).

VD: chuyển động đung đưa của chiếc lá,...

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

-Khi vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ thì vật thực hiện được một dao động toàn phần

-Thời gian vật thực hiện một dao động toàn phần là một chu kỳ T . Số dao động toàn phần vật thực hiện được trong 1s là tần số f:

VD:

   - dao động của con lắc đồng hồ. Vị trí B: là vị trí cân bằng của con lắc.

       +) Quá trình từ B → C → B: vật trở về cùng một vị trí nhưng không cùng chiều nên không phải là một dao động toàn phần.

       +) Quá trình B → C → B → A → B: là một dao động toàn phần.

Dao động điều hòa: là dao động trong đó li đô (vị trí) của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian.

-Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng từ -A đến A luôn có thể coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều với tốc độ góc ω, trên đường tròn có đường kính là đoạn thẳng đó.

CM:

    Giả sử t = 0 vật ở vị trí được xác đinh bằng góc φ

    Tại thời điểm t vị trí của M là (ωt + φ)

    Khi đó hình chiều P của M có tọa độ :

x = A cos⁡(ωt + φ)

    Phương trình trên được gọi là phương trình dao động điều hòa

    Trong đó:

    x: Li độ của vật.

    A: Biên độ của vật ( giá trị lớn nhất của li độ).

    ω: tốc độ góc trong chuyển động tròn đều hay tần số góc trong dao động điều hòa.

    ωt + φ: pha dao động tại thời điểm t.

    φ: pha ban đầu ( pha dao động tại thời điểm ban đầu).

    - Vận tốc v = x' = -Aω sin⁡(ωt + φ) = ωA cos⁡(ωt + φ + π/2)

    → Độ lớn = ωA tại vị trí cân bằng x = 0; v = 0 tại vị trí biên x = ±A

    - Gia tốc a = v' = x"= -ω = -ω A cos⁡(ωt + φ) = ω A cos⁡(ωt+φ + π)

    → Độ lớn = ω A tại vị trí biên x = ±A; a = 0 tại vị trí cân bằng x = 0

Nhận xét:

Mối quan hệ giữa các giá trị tức thời x, v, a.

    -

       +) Vận tốc v sớm pha hơn li độ x một góc π/2:

       +) Gia tốc a sớm pha hơn vận tốc v một góc π/2:

       +) Gia tốc a và li độ x ngược pha: 

Đồ thị của dao động điều hòa:

    - đều là một đường hình sin.