Sách Giải Bài Tập và SGK
Mục lục
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.