ầUYN TảI I ảC MÔN VT ầÝ Email:
0
ầUYN TảI I ảC MÔN VT ầÝ
H NG LÝ THUYT
NG BÀI TP VT LÝ
H bn) *ăTómăttălỦăthuyt
*ăCôngăthcătínhănhanh
*ăCácădngăbƠiătpăvƠăphngăphápă gii
+ Chu kì T(s): LƠ khong thi gian đ thc hin mt dao đng toƠn phn.
Chính lƠ khong thi gian ngn nht đ vt tr li v trí vƠ chiu chuyn đng nh c (tr li trng thái
ban đu).
+ Tn s f(Hz):LƠ s dao đng toƠn phn thc hin đc trong mt giơy.
+ Liên h gia , T vƠ f: =
T
2
= 2f.
* Vn tẾ và gia tẾ Ếa vt ếao đng điu hoà
+ Vn tc lƠ đo hƠm bc nht ca li đ theo thi gian: v = x' = - Asin(t + ) = Acos(t + +
2
)
Vn tc ca vt dao đng điu hòa bin thiên điu hòa cùng tn s nhng sm pha hn
2
so vi vi li
đ.
- v trí biên (x = A): ln v
min
= 0
- v trí cơn bng (x = 0): ln v
min
=A.
Giá tr đi s: v
max
= A khi v>0 (vt chuyn đng theo chiu dng qua v trí cơn bng)
v
min
+ th dao đng điu hòa (li đ, vn tc, gia tc) lƠ đng hình sin, vì th ngi ta còn gi dao đng điu
hòa lƠ dao đng hình sin.
UYN TI I C MễN VT í Email:
2
+ Phng trỡnh dao ng iu hũa x = Acos(t + ) l nghim ca phng trỡnh x +
2
x = 0. ú l
phng trỡnh ng lc hc ca dao ng iu hũa.
* Dao ng t o (ao ng iờng)
+ L dao ng ca h xy ra di tỏc dng ch ca ni lc
+ L dao ng cú tn s (tn s gúc, chu k) ch ph thuc cỏc c tớnh ca h khụng ph thuc cỏc yu t
bờn ngoi.
Khi ú: gi l tn s gúc riờng; f gi l tn s riờng; T gi l chu k riờng
* Mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hoà
Xét một chất điểm M chuyển động tròn đều trên một đ- ờng tròn tâm O, bán kính A nh- hình vẽ.
+ Tại thời điểm t = 0 : vị trí của chất điểm là M
0
, xác định bởi góc
+ Tại thời điểm t : vị trí của chất điểm là M, xác định bởi góc
t
+ Hình chiếu của M xuống trục xx l P, có toạ độ x:
x =
A
+ Độ dài:
A~A
+ (
A,Ox
) =
* Đồ thị trong dao động điều hoà
a) Đồ thị theo thời gian:
- Đồ thị của li độ(x), vận tốc(v), gia tốc(a) theo thời gian t: có dạng hình sin
b) Đồ thị theo li độ x:
- Đồ thị của v theo x:
Đồ thị có dạng elip (E)
- Đồ thị của a theo x:
Đồ thị có dạng là đoạn thẳng
c) Đồ thị theo vận tốc v:
- Đồ thị của a theo v:
Đồ thị có dạng elip (E)
1. Phng trỡnh dao ng: x = Acos(t + )
2. Vn tc tc thi: v = -Asin(t + )
v
luụn cựng chiu vi chiu chuyn ng (vt chuyn ng theo chiu dng thỡ v>0, theo chiu m thỡ
2
va
A
M
M
0
x
x
P
O
t
+
xO
y
x
+
ầUYN TảI I ảC MÔN VT ầÝ Email:
3
v
a
v
v
2
max
2
2
2
max
2
hay
2 2 2 2
max
a (v v )
hay
1
a
a
v
v
2
max
2
2
max
2
Chú ý: Tìm x hoc v khi
đ
W = n W
t
ta lƠm nh sau:
+
đ
22
2
đ
W = n W
11
( 1)
1
22
W = W + W
1
2
t
t
A
kA n kx x
kA
n
7. Dao đng điu hoƠ có tn s góc lƠ , tn s f, chu k T. Thì đng nng vƠ th nng bin thiên vi tn s
góc 2, tn s βf, chu k T/β
8. ng nng vƠ th nng trung bình trong thi gian nT/β ( nN
*
, T lƠ chu k dao đng) lƠ:
22
W1
24
mA
9. Chiu dƠi qu đo: βA
10. Quƣng đng đi trong 1 chu k luôn lƠ 4A; trong 1/β chu k luôn lƠ βA
Quƣng đng đi trong l/4 chu k lƠ A khi vt đi t VTCB đn v trí biên hoc ngc li
11. Thiăgian,ăquƣngă đng,ătcăđătrungă bình
a.ăThiăgian: Gii phng trình
cos( )
ii
x A t
tìm
3
2
xA
mt khong thi gian
6
T
t
.
Chuyn đng t O đn D lƠ chuyn đng chm dn đu(
0; av a v
), chuyn đng t D
đn O lƠ chuyn đng nhanh dn đu(
0; av a v
)
Vn tc cc đi khi qua v trí cơn bng (li đ bng không), bng không khi biên (li đ cc
đi).
b.ăQuƣngăđng:
Neáu thì
4
Neáu thì 2
2
Neáu thì 4
T
t s A
T
t s A
t T s A
ầUYN TảI I ảC MÔN VT ầÝ Email:
4
Chú ý:
22
neáu vaät ñi töø 0
22
8
4A
v
T
12.ăCácăbcălpă phngătrìnhă daoăđngădaoăđngăđiuăhoƠ:ăxă=ăAcos(
t + )
Cáchă 1: lp bng tay
- Tìm A : + T VTCB kéo vt 1 đon x
0
ri buông tay cho dđ thì A = x
0
+ T pt: A
2
= x
2
+
v
2
2
hoc A
2
= x
2
+
mv
2
k
x = Acos = [ ]
v = -Acos = [ ]
==> = [ ? ]
LuăỦ: + Vt chuyn đng theo chiu dng thì v > 0, ngc li v < 0
+ Có th xđ bng cách v đng tròn lng giác vƠ đk ban đu
(thng ly - < ≤ )
Cách 2: lp bng máy
- Xác đnh d kin: tìm , vƠ ti thi đim ban đu ( t = 0 ) tìm x
0,
22
00
0
()
vv
Ax
ChúăỦă:ănuăvtăchuynăđngă theoăchiuă dngăthìăv
0
lyăduă+ăvƠăngcăli
- Dùng máy tính FX570 ES tr lên
+ mode 2
+ nhp:
0
0
.
v
xi
A
2
theo chiu dng v
0
> : Pha ban đu –
3
.
– lúc vt qua v trí x
0
–
A
2
theo chiu dng v
0
> 0 : Pha ban đu –
2
3
.
– lúc vt qua v trí x
0
A
2
theo chiu ơm v
0
< 0 : Pha ban đu
3
0
> 0: Pha ban đu –
3
4
.
– lúc vt qua v trí x
0
A2
2
theo chiu ơm v
0
< 0 : Pha ban đu
4
.
– lúc vt qua v trí x
0
–
A2
2
theo chiu ơm v
0
< 0 : Pha ban đu
3
4
.
– lúc vt qua v trí x
6
.
– lúc vt qua v trí x
0
–
A3
2
theo chiu ơm v
0
< 0 : Pha ban đu
5
6
. 13. Khongăthiăgianăngnănhtăđăvtăđiătăvătríăcóăliăđăx
1
đnăx
221
t
)
14. Quƣngăđngă vtăđiăđcătăthiăđimăt
1
đnăt
2
. t = t
2
ậ t
1
T ếuy ệoi này: tọong thi gian T/2 ( góẾ Ọuay tọên vòng tọòn ệà:
) vt
ếđđh s đi đẾ Ọuãng đng ệà 2A. Ta ế xáẾ đnh Ọuãng đng đi
đẾ nu thi gian ệà nh hn T/2 ( góẾ Ọuay nh hn
) ếa vào vòng
tọòn ệng giáẾ
Cáchă lƠm:ă
Bcăbtăbuc:ă tìmă vătríăbanăđu:ă tă=ăt
1
tìmăx
1
vƠăv
1
(ăchăquană tơmă>0ăhayă<0ăhayă=ă0)
Cáchă 1:ătáchăt theo T/2
2t
n,p n 0,p
T
n,p n 0,p
( nh vy đ đi ht thi gian t trên vòng tròn s quay góc n + 0,p)
- khi quay góc n vt đi đc quƣng đng nβA
- khi quay góc = .0,p t v trí ban đu ( x
1
, v
1
) ta da vƠo vòng trn lng giác ta tìm đc quƣng
đng đi lƠ S
‟
- vy quƣng đng vt đi đc lƠ S
= n2A + S
‟
( Nu không thích tính theo T/β ( góc quay ) thì các em có th lƠm tính theo T ( góc quay β) nhng phi
nh lƠ trong mt T ( góc quay β) vt đi đc quƣng đng lƠ 4A)
Cáchă 3:ă- lch cc đi: S = (S
max
- S
min
)/2 0,4A?
- Quƣng đng đi đc „trung bình‟:
21
.2
0,5
Sè nguyª n
Sè b¸n nguyª n vµ
+ TẾ đ tọung ẽình Ếa vt đi t thi đim t
1
đn t
2
:
vi S ệà Ọuãng đng tính nh tọên.
+ vn tẾ tọung ẽình Ếa vt
2 (1 os )
2
Min
S A c
ầu ý: + Trong trng hp t > T/2
Tách
'
2
T
t n t
trong đó
*
;0 '
2
T
n N t
Trong thi gian
2
T
n
quƣng đng
luôn lƠ 2nA
Trong thi gian t‟ thì quƣng đng ln nht, nh nht tính nh trên.
+ Tc đ trung bình ln nht vƠ nh nht ca trong khong thi gian t:
2
S
n p n p
A
)
16. BƠiătoánăxđăthiăđimăvtăđiăquaăvătríăxăđƣăbită(hocăv,ăa,ăW
t
, W
đ
, F)ălnăthăN
CáẾh t ếuy ệàm ệoi ẽài này:
A
-A
M
M
1
2
O
P
x x
O
2
1
M
M
-A
A
P
2 1
(vi
OMM
0
)
LuăỦ: ra thng cho giá tr n nh, còn nu n ln thì tìm quy lut đ suy ra nghim th N.
CáẾ ệoi thng gị và Ếông thẾ tính nhanh
- quaăxăkhôngăkăđnăchiuă
+ăNăchn
2
2
2
N
t T t
( t
2
thi gian đ vt đi qua v trí x ln th β k t thi đim ban đu)
+ Năl:
1
1
2
N
t T t
( t
1
* Xác đnh M da vƠo x (hoc v, a, W
t
, W
đ
, F)
* Áp dng công thc
t
tìm s ln
CáẾ ệoi thng gị và Ếông thẾ tính nhanh
- nu không k đn chiu: N = βn + N
‟
N
‟
lƠ s ln đi qua x khi trên vòng trong lng giác quay đc góc 0,p.β k t v trí ban đu
- Nu k đn chiu: N = n + N
‟
N
‟
lƠ s ln đi qua x theo chiu bƠi toán quy đnh khi trên vòng trong lng giác quay đc góc 0,p.β k
t v trí ban đu
19.ăCácăbcăgiiăbƠiătoánătìmăliăđ,ăvnătcădaoăđngă sauă(trc)ăthiăđimătămtăkhongă thiăgiană
t.
Cáchă 1:
* Xác đnh góc quét
trong khong thi gian t :
t .
ầUYN TảI I ảC MÔN VT ầÝ Email:
8
* T v trí ban đu (OM
1
) quét bán kính mt góc lùi (tin) mt góc
, t đó xác đnh M
2
ri chiu lên Ox
xác đnh x.
Cáchă 2:
Bit ti thi đim t vt có li đ x = x
0
.
* T phng trình dao đng điu hoƠ: x = Acos(t + ) cho x = x
0
Ly nghim t + = vi
20.ăDaoăđngăcóăphngă trìnhă đcăbit:
* x = a Acos(t + ) vi a = const
Biên đ lƠ A, tn s góc lƠ , pha ban đu
x lƠ to đ, x
0
= Acos(t + ) lƠ li đ.
To đ v trí cơn bng x = a, to đ v trí biên x = a A
Vn tc v = x‟ = x
0
‟, gia tc a = v‟ = x” = x
0
”
H thc đc lp: a = -
2
x
02 2 2
0
()
v
Ax
* x = a Acos
2
(t + ) (ta h bc)
2
1
m
2
A
2
sin
2
(t+).
+ Th nng: W
t
=
2
1
kx
2
=
2
1
k A
2
cos
2
(t + )
ng nng vƠ th nng ca vt dao đng điu hòa bin thiên vi tn s góc ‟=β, tn s f‟=βf vƠ chu kì
T‟=
2
T
.
+ C nng: W = W
k
m
; chu k:
2
2
m
T
k
; tn s:
11
22
k
f
Tm
iu kin dao đng điu hoƠ: B qua ma sát, lc cn vƠ vt dao đng trong gii hn đƠn hi
2. C nng:
2 2 2
11
W
22
l
T
g
l
g
sin
+ Chiu dƠi lò xo ti VTCB: l
CB
= l
0
+
1
= -
l đn x
2
= -A.
- Thi gian lò xo giƣn 1 ln lƠ thi gian ngn nht đ vt đi
t v trí x
1
= -
l đn x
2
= A,
ầu ý: Trong mt dao đng (mt chu k) lò xo nén 2 ln
vƠ giƣn 2 ln
4. Lc kéo v hay lc hi phc F = -kx = -m
2
x
c đim: * LƠ lc gơy dao đng cho vt.
* Luôn hng v VTCB
* Bin thiên điu hoƠ cùng tn s vi li đ
5. Lc đƠn hi lƠ lc đa vt v v trí lò xo không bin dng.
Có đ ln F
đh
= kx
*
(x
*
lƠ đ bin dng ca lò xo)
lƠ l
1
, l
2
, ầ thì có: kl = k
1
l
1
= k
2
l
2
= …
7. Ghép lò xo:
* Ni tip
12
1 1 1
k k k
cùng treo mt vt khi lng nh nhau thì: T
2
= T
1
2
+ T
2
2
;
2
-A
Hình a (A < l)
Hình b (A > l)
x
A
-A
l
Nén
0
Giƣn
Hình v th hin thi gian lò xo nén và
giãn trong 1 chu k (Ox hng xung)
ầUYN TảI I ảC MÔN VT ầÝ Email:
10
* Song song: k = k
1
+ k
2
+ ầ cùng treo mt vt khi lng nh nhau thì:
2 2 2
12
1 1 1
T T T
; f
2
+ k
2
l
2
Trong đó
0
0
k
l
ES
; E: Sut Yuong (N/m
2
) , S:tit din ngang (m
2
)
8. Gn lò xo k vƠo vt khi lng m
1
đc chu k T
1
, vƠo vt khi lng m
2
đc T
2
, vƠo vt khi lng
m
1
+m
2
Hai con lc gi lƠ trùng phùng khi chúng đng thi đi qua mt v trí xác đnh theo cùng mt chiu.
Thi gian gia hai ln trùng phùng
0
0
TT
TT
Nu T > T
0
= (n+1)T = nT
0
.
Nu T < T
0
= nT = (n+1)T
0
. vi n N*
*MtăsădngăbƠiătpănơngăcao:
+iu kin ca biên đ dao đng:
- Vt m
1
đc đt trên vt m
2
dao đng điu hoƠ theo phng thng đng. m
1
g
A
k
- vt m
1
đt trên vt m
2
d đ đ h theo phng ngang . H s ma sát gia m
1
vƠ m
2
lƠ
, b qua ma sát gia m
2
vi mt sƠn. m
1
không trt trên m
2
trong quá trình dao đng
Thì :
12
2
()m m g
g
( công thc nƠy có th dùng tính biên đ sau va chm)
- va chm đƠn hi:
20
12
2.mv
v
mm
* Nu v trí va chm lƠ li đ x
0
thì biên đ sau va chm tính theo công thc sau
2
2
'2
0
2
2 2 2
kx
kA
mv
( trong đó m
‟
= m
1
+ m
2
cos(t + ) hoc =
o
cos(t + ); vi =
l
s
;
o
=
l
S
o
+ Chu k, tn s, tn s góc: T = β
g
l
; f =
2
1
l
g
; =
l
g
.
+ Lc kéo v khi biên đ góc nh: F = -
s
l
mg
=-mg
= mgl(1 - cos
0
) =
2
1
mgl
2
0
.
C nng ca con lc đn đc bo toƠn nu b qua ma sát.
1. Tn s góc:
g
l
; chu k:
2
2
l
T
g
; tn s:
11
22
g
0
l
v = s‟ = -S
0
sin(t + ) = -l
0
sin(t + )
a = v‟ = -
2
S
0
cos(t + ) = -
2
l
0
cos(t + ) = -
2
s = -
2
l
LuăỦ: S
0
đóng vai trò nh A còn s đóng vai trò nh x
4. H thc đc lp:
* a = -
2
s = -
2
l
*
W
2 2 2 2
mg
m S S mgl m l
l
6. Ti cùng mt ni con lc đn chiu dƠi l
1
có chu k T
1
, con lc đn chiu dƠi l
2
có chu k T
2
, con lc đn
chiu dƠi l
1
+ l
2
có chu k T
2
,con lc đn chiu dƠi l
1
- l
2
(l
1
>l
7. Khi con lc đn dao đng vi
0
bt k. C nng, vn tc vƠ lc cng ca si dơy con lc đn
W = mgl(1-cos
0
); v
2
= βgl(cos ậ cos
0
) vƠ T
C
= mg(γcos ậ βcos
0
)
ầu ý: - Các công thc nƠy áp dng đúng cho c khi
0
có giá tr ln
- Khi con lc đn dao đng điu hoƠ (
0
<< 1rad) thì:
2 2 2 2
00
1
W= ; ( )
2
mgl v gl
(đã có trên)
1
2
l
T
g
+ nhit đ
0
2
tC
: Chu kì con lc đn lƠ :
2
2
2
l
T
g
Vi
1 0 1 2 0 2
(1 ); (1 )l l t l l t
0
T
TT
tt
TT
ầu ý : Tọng hị đng h Ọu ệẾ
- Gi s đng h chy đúng gi nhit đ t
1
.
+ Nu
21
11
0
t
T
TT
TT
: tc lƠ
21
tt
đng h chyăchm nhit đ t
2
.
0h
: Chu kì con lc đn :
0
2
l
T
g
+ Trên mt đt
0h
: Chu kì con lc đn :
2
h
h
l
T
g
Vi :
22
;
()
h
MM
g G g G
R R h
h
TR
u ý : Tng h ng h u
+ Nu ng h chy ỳng gi trờn mt t. Vỡ
0
0
h
T
h
TR
nờn ng h s chy chm cao h.
+ Nu ng h chy ỳng cao h, thỡ s chy nhanh trờn mt t.
+ Thi gian ng h chy nhanh hay chm sau mt ngy ờm :
86400
h
R
c.Ph thucvosuh
+ su
'0h
: Chu kỡ ca con lc n :
'
'
'
2
h
T
h
TR
u ý : Tng h ng h u
+ Nu ng h chy ỳng gi trờn mt t. Vỡ
'
0
'
0
2
h
T
h
TR
nờn ng h s chy chm su h.
+ Nu ng h chy ỳng su h, thỡ s chy nhanh trờn mt t.
+ Thi gian ng h chy nhanh hay chm sau mt ngy ờm :
'
86400
2
h
R
Khi a ti su d
2
, nhit t
2
thỡ ta cú:
22
T d t
TR
Lu ý: * Nu T > 0 thỡ ng h chy chm (ng h m giy s dng con lc n)
* Nu T < 0 thỡ ng h chy nhanh
* Nu T = 0 thỡ ng h chy ỳng
* Thi gian chy sai mi ngy (4h = 86400s):
86400( )
T
s
T
Công thức tính gần đúng về sự thay đổi chu kỳ tổng quát của con lắc đơn (chú ý là chỉ áp dụng cho sự
thay đổi các yếu tố là nhỏ):
0
cao sõu
hh
* Lc đy Ácsimét: F = DgV (
F
luông thng đng hng lên)
Trong đó: D lƠ khi lng riêng ca cht lng hay cht khí.
g lƠ gia tc ri t do.
V lƠ th tích ca phn vt chìm trong cht lng hay cht khí đó.
Khi đó:
'P P F
gi lƠ trng lc hiu dng hay trong lc biu kin (có vai trò nh trng lc
P
)
'
F
gg
m
gi lƠ gia tc trng trng hiu dng hay gia tc trng trng biu kin.
Chu k dao đng ca con lc đn khi đó:
'2
'
l
T
g
Các trng hp đc bit:
*
F
m
+ Nu
F
hng lên thì
'
F
gg
m
* Con lc treo trên xe chuyn đng trên dc nghiêng góc
,
v trí cơn bng tan
=
sin
cos.
ag
a
(lên dc ly du + , xung
dc ly du -),
cos
+ Con lc đn đng b vi con lc kép khi chu kì ca chúng bng nhau, lúc đó
Md
I
l
. CON LC VT LÝ
1. Tn s góc:
mgd
I
; chu k:
2
I
T
mgd
; tn s
1
2
mgd
f
I
cos(t +
2
)
đc mt dao đng điu hoƠ cùng phng cùng tn s x = Acos(t + ).
Trong đó:
2 2 2
1 2 1 2 2 1
2 os( )A A A AAc
1 1 2 2
1 1 2 2
sin sin
tan
os os
AA
Ac Ac
vi
1
≤ ≤
2
(nu
Hai dao động vuông pha (2 1) :
2
Hai dao động có độ lệch pha :
k A A A
k A A A
k A A A
const A A A A A2. Khi bit mt dao đng thƠnh phn x
1
= A
1
cos(t +
1
) vƠ dao đng tng hp x = Acos(t + ) thì dao
đng thƠnh phn còn li lƠ x
2
= A
2
cos(t +
2
).
Trong đó:
2 2 2
2 1 1 1
2 os( )A A A AAc
;
x
2
= A
2
cos(t +
2
) ầ thì dao đng tng hp cng lƠ dao đng điu hoƠ cùng phng cùng tn s
x = Acos(t + ).
Chiu lên trc Ox vƠ trc Oy Ox .
Ta đc:
1 1 2 2
os os os
x
A Ac Ac Ac
1 1 2 2
sin sin sin
y
A A A A
22
xy
A A A
vƠ
+ Ngun nhơn: Do mơi trng có đ nht (có ma sát, lc cn) lƠm tiêu hao nng lng ca h.
+ Khi lc cn ca mơi trng nh có th coi dao đng tt dn lƠ điu hoƠ (trong khong vƠi ba chu k)
+ Khi coi mơi trng to nên lc cn thuc v h dao đng (lc cn lƠ ni lc) thì dao đng tt dn có th
coi lƠ dao đng t do.
+ ng dng: Các thit b đóng ca t đng hay gim xóc ơ tơ, xe máy, ầ lƠ nhng ng dng ca dao đng
tt dn.
* Dao đng ếuy tọì
+ LƠ dao đng (tt dn) đc duy trì mƠ khơng lƠm thay đi chu k riêng ca h.
+ Cách duy trì: Cung cp thêm nng lng cho h bng lng nng lng tiêu hao sau mi chu k.
+ c đim: - Có tính điu hoƠ
- Có tn s bng tn s riêng ca h.
* Dao đng Ếng ẽẾ
+ LƠ dao đng xy ra di tác dng ca ngoi lc bin thiên tun hoƠn.
UYN TI I C MễN VT í Email:
16
+ c im: - Cú tớnh iu ho
- Cú tn s bng tn s ca ngoi lc (lc cng bc)
- Cú biờn ph thuc biờn ca ngoi lc, tn s lc cng bc v lc cn ca mụi trng.
Biờn dao ng cng bc t l vi biờn ngoi lc.
chờnh lch gia tn s lc cng bc v tn s riờng cng nh thỡ biờn dao ng cng
bc cng ln.
Lc cn ca mụi trng cng nh thỡ biờn dao ng cng bc cng ln.
* Cng hng
+ L hin tng biờn ca dao ng cng bc t giỏ tr cc i khi tn s lc cng bc bng tn s
riờng ca h.
+ ng cong biu din s ph thuc ca biờn vo tn s cng bc gi l th cng hng. Nú cng
nhn khi lc cn ca mụi trng cng nh.
+ Hin tng cng hng xy ra cng rừ nột khi lc cn ( nht ca mụi trng) cng nh.
+ Tm quan trng ca hin tng cng hng:
* gim biờn sau mi chu k l:
2
44mg g
A
k
gim biờn sau N chu k:
N 0 N
4NF
ms
A = A - A =
K* S dao ng thc hin c:
2
44
A Ak A
N
A mg g
4F
ms
=
mg
gim biờn sau N chu k:
ms
N 0 N 0 N
4NF
;
mg
4NF
ms
S = S - S =
2
m
+ Số dao động thực hiện đ- ợc:
S
S
N
0
T
x
/ N
3.ănhă lutăbinăthiênă cănngătrongă daoăđngăttădn
Dng tng qt: W
1
ậ W
2
= F
ms
.s
Nng lng b mt sau N chu k lƠ:
2
2
N
NN
kA
kA
E Fms.S
22
(S
N
lµ qu·ng ®- êng ®I ®- ỵc sau N chu kú)
Nng lng b mt sau chu k đu tiên:
22
22
00
11
1
kA mgl
2 2 2k k
( cơng thc nƠy đc dùng khi vt xut phát t v trí biên,
nu khơng thì ch cn thay A - mg/k bng quƣng đng vt đi đc đn v trí cơn bng)
- Nu dùng mt ngun đin có sđđ , d tr đin lng Q, có hiu sut H, đ duy trì dao đng thì thi gian
đ thay ngun lƠ:( ngun ht đin)
1
.Q.H.T
t
E
4. Trongă daoăđngăcngăbc
- Khi lc cng bc có tn s f
1
thì biên đ dđ lƠ A
1
, có tn s f
2
thì biên đ dđ A
2
.
Xét
1 1 0 1 2 0
f f f ; f f f
0
Điều kiện làm A A lực cản của môi trường
ff
TT
Vi f, , T và f
0
,
0
, T
0
là tn s, tn s góc, chu k ca lc cng bc và ca h dao đng. CHNGăIII:ăSịNGăC
A.ăTịMăTTă LụăTHUYT
* Sóng Ế: Sóng c lƠ dao đng c lan truyn trong mơi trng vt cht.
+ Sóng ngang lƠ sóng trong đó các phn t ca mơi trng dao đng theo phng vng góc vi phng
ầUYN TảI I ảC MÔN VT ầÝ Email:
.
+ Nng lng sóng: Nng lng sóng lƠ nng lng dao đng ca các phn t ca môi trng có sóng
truyn qua.
* ẫhng tọình sóng
Nu phng trình sóng ti ngun O lƠ u
O
= A
O
cos(t + ) thì phng trình sóng ti M trên phng
truyn sóng lƠ:
u
M
= A
M
cos (t + - 2
OM
) = A
M
cos (t + -
2 x
).
Nu b qua mt mát nng lng trong quá trình truyn sóng thì A
O
= A
M
= A.
vƠ có hiu s pha không đi theo thi gian.
+ iu kin cn vƠ đ đ hai sóng giao thoa đc vi nhau lƠ hai sóng đó phi lƠ hai sóng kt hp, hai sóng
đó phi xut phát t hai ngun dao đng cùng phng, cùng tn s vƠ có đ lch pha không đi theo thi
gian (hai ngun kt hp). Hai ngun kt hp có cùng pha lƠ hai ngun đng b.
+ Nu ti hai ngun S
1
vƠ S
2
cùng phát ra hai sóng ging ht nhau: u
1
= u
2
= Acost vƠ nu b qua mt mát
nng lng khi sóng truyn đi thì thì sóng ti M (vi S
1
M = d
1
; S
2
M = d
2
) lƠ tng hp hai sóng t S
1
vƠ S
2
2
hin tng giao thoa. Ngc li, quá trình vt lí nƠo gơy đc hin tng giao thoa cng tt yu lƠ mt quá
trình sóng.
3. Sóng ếng.
* S ịhn x sóng: Khi sóng truyn đi nu gp vt cn thì nó có th b phn x. Sóng phn x cùng tn s
vƠ cùng bc sóng vi sóng ti.
+ Nu vt cn c đnh thì ti đim phn x, sóng phn x ngc pha vi sóng ti vƠ trit tiêu ln nhau.
+ Nu vt cn t do thì ti đim phn x, sóng phn x cùng pha vi sóng ti vƠ tng cng ln nhau.
* Sóng ếng
+ Sóng ti vƠ sóng phn x nu truyn theo cùng mt phng, thì có th giao thoa vi nhau, vƠ to ra mt h
sóng dng.
+ Trong sóng dng có mt s đim luôn luôn đng yên gi lƠ nút, vƠ mt s đim luôn luôn dao đng vi
biên đ cc đi gi lƠ bng.
Khong cách gia hai nút liên tip hoc hai bng liên tip bng na bc sóng (
2
). Khong cách gia
mt nút vƠ mt bng k nhau bng mt phn t bc sóng (
4
).
+ có sóng dng trên si dơy vi hai nút hai đu (hai đu c đnh) thì chiu dƠi ca dơy phi bng mt
s nguyên na bc sóng: l = k
2
; vi k = 1, β, γ, .
+ có sóng dng trên si dơy vi mt đu lƠ nút mt đu lƠ bng (mt đu c đnh, mt đu t do) thì
chiu dƠi ca si dơy phi bng mt s nguyên l mt phn t bc sóng: l = (2k + 1)
4
.
20
v nhit cng ln thỡ tc truyn m cng ln. Núi chung, tc truyn m trong cht rn ln hn trong
cht lng, v trong cht lng ln hn trong cht khớ. Khi m truyn t mụi trng ny sang mụi trng khỏc
thỡ vn tc truyn m thay i, bc súng ca súng m thay i cũn tn s ca m thỡ khụng thay i.
+ m hu nh khụng truyn c qua cỏc cht xp nh bụng, len, , nhng cht ú gi l cht cỏch m.
+ Cng m I ti mt im l i lng o bng nng lng m súng m ti qua mt n v din tớch t
ti im ú, vuụng gúc vi phng truyn súng trong mt n v thi gian; n v W/m
2
: I =
Vi ngun m cú cụng sut P v m phỏt ra nh nhau theo mi hng thỡ cng m ti im cỏch
ngun m mt khong R l: I = ; vi 4R
2
l din tớch mt cu bỏn kớnh R.
+ Ngng nghe: l cng m nh nht m tai ngi cũn cú th nghe c. Ngng nghe ph thuc vo
tn s m. m cú tn s t 1000 Hz n 5000 Hz, ngng nghe khong 10
-12
W/m
2
.
+ Ngng au: l cng m cc i m tai ngi cũn cú th nghe c nhng cú cm giỏc au nhc. i
vi mi tn s m ngng au ng vi cng m 10 W/m
2
.
+ Min nghe c: l min nm gia ngng nghe v ngng au (
L 0;130 (dB)
)
+ i lng L = lg vi I
0
+ Độ cao của âm
- Độ cao phụ thuộc vào tần số của âm (f)
- Âm có tần số lớn: âm nghe cao(thanh, bổng), âm có tần số nhỏ: âm nghe thấp(trầm)
- Hai âm có cùng tần số thì có cùng độ cao và ng- ợc lại
- Dây đàn:
+ Để âm phát ra nghe cao(thanh): phải tăng tần số
làm căng dây đàn
+ Để âm phát ra nghe thấp(trầm): phải giảm tần số
làm trùng dây đàn
- Th- ờng: nữ phát ra âm cao, nam phát ra âm trầm(chọn nữ làm phát thanh viên)
- Trong âm nhạc: các nốt nhạc xếp theo thứ tự f tăng dần (âm cao dần): đồ, rê, mi, pha, son, la, si.
- Tiếng nói con ng- ời có tần số trong khoảng từ 200 Hz đến 1000 Hz.
+ Độ to to l c trng sinh lớ ca m ph thuc vo c trng vt lớ l mc cng õm v tn s.
Ngng nghe: m cú cng bộ nht m tai ngi nghe c, thay i theo tn s ca m.
Ngng au: m cú cng ln n mc tai ngi cú cm giỏc au (
2
10W/mI
ng vi
130L dB
vi mi tn s).
Min nghe c l gii hn t ngng nghe n ngng au.
Chỳ ý: Quỏ trỡnh truyn súng l quỏ trỡnh truyn pha dao ng, cỏc phn t vt cht dao ng ti ch.
- C- ờng độ âm càng lớn, cho ta cảm giác nghe thấy âm càng to. Tuy nhiên độ to của âm không tỉ lệ
thuận với c- ờng độ âm.
- Cm giác nghe âm to hay nhỏ không những phụ thuộc vo cường độ âm m còn phụ thuộc vo
tần số của âm(mức c- ờng độ âm). Với cùng một c- ờng độ âm, tai nghe được âm có tần số cao to hơn âm
có tần số thấp.
S
- Âm sắc là sắc thái của âm giúp ta phân biệt đ- ợc giọng nói của ng- ời này đối với ng- ời khác, phân
biệt được nốt nhạc âm do nhạc cụ no phát ra.
- Âm sắc phụ thuộc vào đồ thị dao động âm
ctrngsinhlớ ctrngvtlớ
cao
f
msc
,Af
to
,Lf
B.Cỏccụngthctớnhnhanh
1.Bcsúng: = vT = v/f
Trong ú: : Bc súng; T (s): Chu k ca súng; f (Hz): Tn s ca súng
v: Tc truyn súng (cú n v tng ng vi n v ca )
2.Phngtrỡnh súng
Ti im O: u
O
= Acos(t + )
Ti im M cỏch O mt on x trờn phng truyn súng.
* Súng truyn theo chiu dng ca trc Ox thỡ u
M
= A
M
, x
2
1 2 1 2
2
x x x x
v
Nu im ú nm trờn mt phng truyn súng v cỏch nhau mt khong x thỡ:
2
xx
v
Lu:n v ca x, x
1
, x
2
,
v v phi tng ng vi nhau
4. Trong hin tng truyn súng trờn si dy, dy c kớch thớch dao ng bi nam chm in vi tn s
dũng in l f thỡ tn s dao ng ca dy l 2f.
UYN TI I C MễN VT í Email:
22
* Mt u l nỳt súng cũn mt u l bng súng:
(2 1) ( )
4
l k k N
S bú súng nguyờn = k
S bng súng = s nỳt súng = k + 1
* Hai u l bng súng:
S nỳt súng = s bú súng =
S bng súng =
Chú ý :
- Khoảng cách giữa hai nút sóng hay hai bụng sóng gần nhau nhất là
2
dđ
) thì tần số dao động của dây là: f = 2f
dđ
.
- một thời điểm nhất định: mọi điểm trên dây dao động cùng pha với nhau.
3.Phngtrỡnh súngdngtrờnsidyCB (vi u C c nh hoc dao ng nh l nỳt súng)
* u B c nh (nỳt súng):
Phng trỡnh súng ti v súng phn x ti B:
os2
B
u Ac ft
v
' os2 os(2 )
B
u Ac ft Ac ft
Phng trỡnh súng ti v súng phn x ti M cỏch B mt khong d l:
os(2 2 )
M
d
u Ac ft
* u B t do (bng súng):
Phng trỡnh súng ti v súng phn x ti B:
' os2
BB
u u Ac ft
Phng trỡnh súng ti v súng phn x ti M cỏch B mt khong d l:
os(2 2 )
M
d
u Ac ft
v
' os(2 2 )
M
d
u Ac ft
* Vi x lƠ khong cách t M đn đu bng sóng thì biên đ:
2 cos(2 )
M
d
AA
III.ăGIAOăTHOAă SịNG
Giao thoa ca hai sóng phát ra t hai ngun sóng kt hp S
1
, S
2
cách nhau mt khong l:
Xét đim M cách hai ngun ln lt d
1
, d
2
Phng trình sóng ti 2 ngun
11
Acos(2 )u ft
vƠ
+ u
2M
1 2 1 2 1 2
2 os os 2
22
M
d d d d
u Ac c ft
Biên đ dao đng ti M:
12
2 os
2
M
dd
A Ac
1. ảai ngun ếao đng Ếùng ịha (
12
0
)
* im dao đng cc đi: d
1
ậ d
2
= k (kZ)
S đng hoc s đim (không tính hai ngun):
ll
k
* im dao đng cc tiu (không dao đng): d
1
ậ d
2
= (2k+1)
2
(kZ)
S đng hoc s đim (không tính hai ngun):
11
22
= k (kZ)
S đng hoc s đim (không tính hai ngun):
ll
k
Chú ý: Vi bƠi toán tìm s đng dao đng cc đi vƠ không dao đng gia hai đim M, N cách hai ngun
ln lt lƠ d
1M
, d
2M
, d
1N
, d
2N
.
t d
M
= d
1M
- d
2M
; d
N
= d
1N
- d
2N
vƠ gi s d
IV.SNGM
1. Cng m:
WP
I= =
tS S
Vi W (J), P (W) l nng lng, cụng sut phỏt m ca ngun
S (m
2
) l din tớch mt vuụng gúc vi phng truyn m (vi súng cu thỡ S l din tớch mt cu
S=4R
2
)
. Mc cng m
0
( ) lg
I
LB
I
Hoc
0
( ) 10.lg
I
L dB
I
: âm phát ra đ- ợc gọi là âm cơ bản
+ Khi n = 2
21
v
f 2f
: âm phát ra đ- ợc gọi là hoạ âm bậc 2
+ Khi n = 3
31
3v
f 3f
2
: âm phát ra đ- ợc gọi là hoạ âm bậc 3
+ Khi n = k
k1
kv
f kf
2
: âm phát ra đ- ợc gọi là hoạ âm bậc k
- Nh- vậy: mỗi dây đàn đ- ợc kéo căng bằng một lực cố định đồng thời phát ra âm cơ bản và một số
hoạ âm bậc cao hơn, có tần số là một số nguyên lần tần số của âm cơ bản.
* ống sáo: ống sáo có một đầu kín và một đầu hở
4
: âm phát ra đ- ợc gọi là hoạ âm bậc 3,
- Nh- vậy: ống sáo có một đầu kín, một đầu hở chỉ có thể phát ra các hoạ âm bậc lẻ.
- Chiều dài của ống sáo càng lớn
âm phát ra tần số càng nhỏ
âm nghe càng trầm.
Chú ý : Nếu ống sáo hở hai đầu, để trong ống sáo có sóng dừng thì cần điều kiện:
n
22
hay
n1
2
( n là số bó sóng nguyên)
b) Hộp cộng h-ởng:
- Âm thanh do các nguồn âm trực tiếp phát ra th- ờng có c- ờng độ âm rất nhỏ. Muốn âm to hơn, phải
dùng nguồn âm đó kích thích cho một khối không khí chứa trong một vật rỗng dao động cộng h- ởng để nó
phát ra âm có c- ờng độ lớn. Vật rỗng này gọi là hộp cộng h-ởng. Ví dụ: Bầu đàn ghi ta.
- Hộp cộng h- ởng có tác dụng làm tăng c- ờng độ âm, vẫn giữ nguyên độ cao và tạo ra âm sắc riêng
đặc tr- ng cho mỗi loại đàn.
4. Nhạc âm. Tạp âm