Chương 1: Giao động cơ học - Pdf 37


Tổ Lý – Hóa – KT - Trang 1 -
CHƯƠNG I. DAO ĐỘNG CƠ HỌC.(7)
A. ÔN LÝ THUYẾT :
I. ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
1.Phương trình dao động : x = Acos(t + )
2. Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa
+ Li độ x: là độ lệch của vật khỏi vị trí cân bằng
+ Biên độ A : là giá trị cực đại của li độ, luôn dương
+ Pha ban đầu : xác định li độ x tại thời điểm ban đầu t = 0
+ Pha của dao động (t + ): xác định li độ x của dao động tại thời điểm t .
+ Tần số góc : là tốc độ biến đổi góc pha.  =
T

2
= 2f. Đơn vị: rad/s
Biên độ và pha ban đầu có những giá trị khác nhau , tùy thuộc vào cách kích thích dao động.
Tần số góc có giá trị xác định(không đổi) đối với hệ vật đã cho
3. Liên hệ giữa chu và tần số của dao động điều hoà
+ Chu kỳ T: là khoảng thời gian thực hiện dao động toàn phần. T =


2
. Đơn vị: giây (s).
+ Tần số f: f =
T
1
=


2

2
= x
2
+
2
2

v
.
b./ Chiều dài quỹ đạo: l = PP’ = 2A.
c./ Thời gian vật đi được quãng đường s:
- Trong 1 chu kì T  vật đi được s = 4A.
- Trong ½ chu kì T  vật đi được s = 2A.
- Trong ¼ chu kì T  vật đi được s = A.
6./Tính chất của lực hồi phục(lực kéo về) :
- tỉ lệ với độ dời tính từ vị trí cân bằng.

Tổ Lý – Hóa – KT - Trang 2 -
 


0
VTCB
P’
P

- luôn luôn hướng về vị trí cân bằng nên gọi là lực hồi phục.
- Tại vị trí biên Lực hồi phục đạt giá trị cực đại F
max
= kA .

l
g
s ; s : li độ cong
Lực căng của dây treo 

= mg(3cos - 2cos
0
)
Pt động
lực học
x ‘‘ +
2
x =0 s ‘‘ +
2
s =0
Tần số
góc
m
k



l
g



Pt. dao
động
x =Acos(t + )

- Chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc trọng trường tại
nơi làm thí nghiệm.
- Không phụ thuộc vào biên độ A và khối lượng m.

Tổ Lý – Hóa – KT - Trang 3 -
O
x
/
x
N
N
P
N
P
F
F
động kích thích ban đầu)
Phương
trình
vận tốc-
gia tốc
+ v = x'(t) = -Asin(t + )
= Acos(t +  +
2

).
+ a = x''(t) = - 
2
Acos(t + ) =
= - 

m
2
A
2
sin
2
(t + )
+ W
t
=
2
1
kx
2

=
2
1
m
2
A
2
cos
2
(t + )
+ W = W
đ
+ W
t
=

2
mgl

2
0
= mgl( 1 -cos
0
)
Nếu ly độ biến thiên điều hòa với chu kỳ là T thì thế năng, động năng biến thiên điều hòa với chu kỳ là
T/2; tần số là 2f; tần số góc là 2

. Tuy nhiên, cơ năng lại không biến thiên.
III. LỰC ĐÀN HỒI – LỰC KÉO VỀ : (tham khảo thêm)
1. Lực phục hồi: (lực tác dụng ko về) F = -k . x = m. a
(N) (N/m)(m) (kg) (m/s
2
)  F
max
= k . A = m . a
max

Lực kéo về luôn hướng về VTCB
2. Độ lớn lực đàn hồi tại vị trí x : (lực do lò xo tác dụng so với vị trí cân bằng)
F
x
= k (

+ x ) ; nếu lò xo dãn thêm
F
x


o
- A

min
: chiều dài cực tiểu


x
=

o
+x nếu lò xo dãn thêm


x
=


o
- x nếu lò xo nén lại

* Trường hợp lò xo treo thẳng đứng (ở VTCB lò xo bị dãn) :Chọn chiều dương hướng xuống
* Ở VTCB * P = F
đh
 m.g = k.



(m) : độ dãn của lò xo khi vật cân bằng


max
: chiều dài cực đại


min
=

- A

min
: chiều dài cực tiểu



x
=

+x nếu lò xo dãn thêm
l =
mg
kTổ Lý – Hóa – KT - Trang 4 -


x
=


  
   > 0  dao động ( 2) sớm pha hơn dao động (1).
- Nếu:
2 1
  
   < 0  dao động ( 2) trể pha hơn dao động (1).
- Nếu:
2 1
  
   =2k  hai dao động cùng pha: ( k = 0; 1 ;  2........)
- Nếu:
2 1
  
   =(2k + 1 )  hai dao động ngược pha: ( k = 0; 1 ;  2........)
- Nếu:
2 1
  
   =(2k + 1 )
2

 hai dao động vuông pha: ( k = 0; 1 ;  2........)
2./ Sự tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số bằng phương pháp vectơ quay:
+ Cho x
1
= A
1
sin(t + 
1
) và x
2

AA
AA



+ Nhận xét về các trường hợp đặt biệt :
- Hai dao động cùng pha: 
2 1
  
   = 0  Biên độ tổng hợp cực đại: A
max
= A
1
+ A
2
- Hai dao động ngược pha: 
2 1
  
   =   Biên độ tổng hợp cực tiểu A
min
=
1 2
A A
- Hai dao động vuông pha: 
2 1
  
   =
2

 Biên độ tổng hợp cực đại: A =

0
của ngoại lực và phụ thuộc vào tần
số góc  của ngoại lực
Phân biệt dao động cưỡng bức và dao động duy trì:
+ Dao động cưỡng bức với dao động duy trì:
Giống nhau: Đều xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực.

Khác nhau:
Dao động cưỡng bức Dao động duy trì
Trong giai đoạn ổn định thì tần số dao động
cưỡng bức luôn bằng tần số ngoại lực.
Tần số ngoại lực luôn điều chỉnh để bằng tần số
dao động tự do của hệ.

5. Cộng hưởng
+ Giá trị cực đại của biên độ A của dao động
cưỡng bức đạt được khi tần số góc  của ngoại lực
(gần đúng) bằng tần số góc riêng 
0
của hệ dao động
tắt dần.  = 
0

+ Đặc điểm: khi lực cản trong hệ nhỏ thì cộng hưởng rỏ nét (cộng
hưởng nhọn), khi lực cản trong hệ lớn thì sự cộng hưởng không rỏ nét (cộng hưởng tù).

B. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM :
1. 1 Cho dao động điều hòa có x = Asin(t + ) .Trong đó A,




O

f
0
A

A
ma
f

OTổ Lý – Hóa – KT - Trang 6 -
1. 4 Trong dao động điều hoà, vận tốc tức thời của vật dao động biến đổi
A. Cùng pha với li độ. B. sớm pha
4

so với li độ.
C. Ngược pha với li độ. D. sớm pha
2

so với li độ.
1. 5 Li độ và gia tốc của một vật dao động điều hòa luôn biến thiên điều hòa cùng tần số và
A.cùng pha với nhau B.lệch pha với nhau
4


C.ngược pha với nhau D.lệch pha với nhau

1. 10 Trong dao động điều hòa, gia tốc của vật
A. tăng khi li độ tăng. B. giảm khi li độ gảm. C. không đổi. D.luôn giảm khi li độ thay đổi.
1. 11 Nếu chọn gốc toạ độ trùng với vị trí cân bằng thì ở thời điểm t, biểu thức quang hệ giữa biên độ A (hay
x
m
), li độx, vận tốc v và tần số góc  của chất điểm dao động điều hoà là
A. .
v
xA
2
2
22

 B.
.vxA
2222

C. .
x
vA
2
2
22

 D.
.xvA
2222


1. 12 .Một vật dao động điều hòa có chu kì T = 0,2 s, biên độ 5cm. Tốc độ của vật tại li độ x = +3cm là


Nhờ tải bản gốc
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status