LOGO
Chương II: DAO ĐỘNG CƠ
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1. Dao động
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
Nhận xét: Từ sự quan sát, ta thấy
* Có một vị trí cân bằng (VTCB).
* Nếu đưa vật nặng ra khỏi VTCB rồi thả cho vật
tự do thì vật sẽ chuyển động qua lại quanh VTCB
a) Định nghĩa: Chuyển động qua lại quanh một
VTCB gọi là dao động.
1. Dao động
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
b) Dao động tuần hoàn:
C
B
A
1. Dao động
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
•
Chuyển động được lặp lại liên tiếp và mãi mãi gọi
là dao động tuần hoàn.
•
ABCBA là giai đoạn nhỏ nhất được lặp lại trong
dao động tuần hoàn gọi là một dao động toàn
phần hay một chu trình.
2. Thiết lập
phương trình
động lực học
của vật dao
động trong con
lắc lò xo:
o
x
1. Dao động
Chọn trục tọa độ Ox như hình vẽ.
Tọa độ x của vật tính từ vị trí cân bằng gọi là li độ.
Khi vật ở li độ x: Lực đàn hồi của lò xo: F= -k.x
Trong đó: k là độ cứng của lò xo
F: là lực kéo về hay lực hồi phục
2. Thiết lập
phương trình
động lực học
của vật dao
động trong con
lắc lò xo:
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
x
o
x
1. Dao động
2. Thiết lập
phương trình
động lực học
động trong con
lắc lò xo:
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
Gia tốc của vật nặng bằng đạo hàm bậc 2 của li
độ theo thời gian x’’. Bỏ qua ma sát và áp dụng
định luật II Niuton ta có:
Đặt:
Ta được phương trình
Gọi là phương trình động lực học của dao động
,, 2
- -ω
k
x x x
m
= =
2
ω
k
m
=
x’’ + ω
2
x = 0
1. Dao động
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
2. Thiết lập
phương trình
động lực học
của vật dao
Phương trình biểu diễn dao động điều hòa:
+ A là biên độ dao động : là giá trị cực đại của li độ
ứng với lúc ,A luôn dương
+ là pha dao động tại thời điểm t
+ là pha ban đầu: là pha vào thời điểm ban
đầu(t=0)
+ là tần số góc: là tốc độ biến đổi góc pha. Đơn
vị rad/s hoặc độ/s.
4. Các đại
lượng đặc
trưng của
DĐĐH
( )
.cosx A t
ω ϕ
= +
cos( ) 1t
ω ϕ
+ =
( . )t
ω ϕ
+
ω
ϕ
1. Dao động
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
2. Thiết lập
phương trình
động lực học
-
A
Nhận xét:
Dao động điều hòa là chuyển động tuần hoàn.
5. Đồ thị x(t)
của DĐĐH
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
2
T
π
ω
=
1
2
f
T
ω
π
= =
- Tần số:
- Chu kì:
T
T
T
x
O
t
A
-A
1. Dao động
2.Thiết lập
PTĐLH
3. Nghiệm của
PTĐLH
4. Đại lượng
đặc trưng của
DĐĐH5. Đồ thị x(t)
của DĐĐH
6.Chu kỳ và tần
số của DĐĐH
7. Vận tốc
trong DĐĐH
Nhận xét:
-
Vận tốc v biến thiên điều hòa với chu kỳ cùng
chu kỳ x. v lệch pha so x một góc .
-
Ở vị trí x = A thì v = 0
-
Ở vị trí x = 0 thì v có độ lớn cực đại.
2
π
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
T
T
T
v
' '' . . os( . ) .a v x A c t x
ω ω ϕ ω
= = = − + = −
1. Dao động
2.Thiết lập
PTĐLH
3. Nghiệm của
PTĐLH
4. Đại lượng đặc
trưng của DĐĐH
5. Đồ thị x(t) của
DĐĐH
6.Chu kỳ và tần
số của DĐĐH
7. Vận tốc trong
DĐĐH
8. Gia tốc trong
DĐĐH
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
Biểu diễn dao động điều hòa có phương trình li độ
bằng vecto .
Véc tơ : có độ dài là A, quay đều quanh điểm
O trong mặt phẳng chứa trục Ox với tốc độ góc .
t
1
=0, góc giữa Ox và là
t
3. Nghiệm của
PTĐLH
4. Đại lượng đặc
trưng của DĐĐH
5. Đồ thị x(t) của
DĐĐH
6.Chu kỳ và tần
số của DĐĐH
7. Vận tốc trong
DĐĐH
8. Gia tốc trong
DĐĐH
9. Biễu diễn
DĐĐH bằng véc
tơ quay
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
O
M
0
ϕ
M
x
+ Độ dài đại số của hình chiếu trên trục
x của vecto quay biểu diễn dao
động điều hòa chính là li độ x của dao
động .
OM
uuur
1. Dao động
7. Vận tốc trong
DĐĐH
8. Gia tốc trong
DĐĐH
9. Biễu diễn
DĐĐH bằng véc
tơ quay
Mối quan hệ giữa dao động điều hòa và
chuyển động tròn đều:
1. Dao động
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
2.Thiết lập
PTĐLH
3. Nghiệm của
PTĐLH
4. Đại lượng đặc
trưng của DĐĐH
5. Đồ thị x(t) của
DĐĐH
6.Chu kỳ và tần
số của DĐĐH
7. Vận tốc trong
DĐĐH
8. Gia tốc trong
DĐĐH
9. Biễu diễn
DĐĐH bằng véc
tơ quay
10. Điều kiện ban
1. Dao động
Bài 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
2.Thiết lập
PTĐLH
3. Nghiệm của
PTĐLH
4. Đại lượng đặc
trưng của DĐĐH
5. Đồ thị x(t) của
DĐĐH
6.Chu kỳ và tần
số của DĐĐH
7. Vận tốc trong
DĐĐH
8. Gia tốc trong
DĐĐH
9. Biễu diễn
DĐĐH bằng véc
tơ quay
10. Điều kiện ban
đầu
Nhận xét:
Tùy theo cách kích thích khác nhau ta có A,
và khác nhau
ϕ
. os( .t)x A c
ω
=
Khi đó phương trình li độ của dao động điều hòa