Tóm tắt kiến thức và bài tập vận dụng vật lý 12 bài 1 dao động điều hòa

     

Nội dung bài học giúp các em cố kỉnh được các khái niệm về dao động cơ, dao động tuần hoàn, xấp xỉ điều hòa. Viết được phương trình xấp xỉ điều hòa và các đại lượng, đặc điểm vectơ vận tốc và vận tốc trong dao động điều hòa. Mời những em thuộc theo dõi.

Bạn đang xem: Tóm tắt kiến thức và bài tập vận dụng vật lý 12 bài 1 dao động điều hòa


1. Video clip bài giảng

2. Bắt tắt lý thuyết

2.1. Giao động cơ, xê dịch tuần hoàn

2.2. Dao động điều hòa

2.3. Chu kì, tần số góc của giao động điều hòa

2.4.Vận tốc và vận tốc của xê dịch điều hòa

2.5. Đồ thị của giao động điều hòa

3. Bài tập minh hoạ

4. Luyện tập bài 1 vật dụng lý 12

4.1. Trắc nghiệm

4.2. Bài tập SGK & Nâng cao

5. Hỏi đápBài 1 Chương 1 thiết bị lý 12


Dao hộp động cơ là hoạt động qua lại của vật dụng quanh vị trí cân nặng bằng.

Dao hễ tuần trả là xê dịch mà sau đa số khoảng thời hạn bằng nhau, gọi là chu kì, vật quay trở về vị trí cũ theo phía cũ. Xê dịch tuần hoàn dễ dàng và đơn giản nhất là xấp xỉ điều hòa.


a. Lấy ví dụ như dao độngđiều hòa

*

Giả sử M vận động theo chiều dương gia tốc góc là (omega, P)là hình chiếu của M lên Ox.

Tại t = 0, M gồm tọa độ góc(varphi)

Sau thời hạn t, M có tọa độ góc (varphi+omega t)

Khi đó: (overlineOP)=(x);(x=OMcos(omega t+varphi))

Đặt A = OM ta có:(x=Acos(omega t+varphi))

Trong kia (A, omega, varphi) là hằng số

Do hàm cosin là hàm điều hòa yêu cầu điểm phường được call là dao động điều hòa.

b. Định nghĩadao độngđiều hòa

Dao động cân bằng là dao động trong những số đó li độ của vật là 1 hàm cosin (hay sin) của thời gian.

c. Phương trình

Phương trình (x = Acos(omega t + varphi))gọi là phương trình của giao động điều hòa.

A là biên độ dao động, là li độ cực đại của vật, A > 0.

(omega t + varphi) là pha của giao động tại thời điểm t

(varphi)là pha lúc đầu tại t = 0 ((varphi) 0, (varphi) = 0)

d. Chú ý

Điểm p. Dao động ổn định trên một quãng thẳng luôn luôn rất có thể coi là hình chiếu của điểm M vận động tròn đều lên 2 lần bán kính là đoạn thẳng đó.

Ta quy ước chọn trục x làm cho gốc nhằm tính pha của dao động và chiều tăng của pha tương xứng với chiều tăng của góc (widehatMOP)trong hoạt động tròn đều.


2.3. Chu kì, tần số, tần số góc của xấp xỉ điều hòa


a. Chu kì với tần số

Khi vật dụng trở về địa điểm cũ hướng cũ thì ta nói vật thực hiện 1 giao động toàn phần.

Xem thêm: Luyện Tập Phỏng Vấn Và Trả Lời Phỏng Vấn, Soạn Bài (Chi Tiết)

Chu kì (T): của xê dịch điều hòa là khoảng thời hạn để vật thực hiện một dao động toàn phần. Đơn vị là s

Tần số (f): của giao động điều hòa là số dao động tuần hoàn triển khai trong một s. Đơn vị là 1/s hoặc Hz.

b. Tần số góc

Trong xấp xỉ điều hòa (omega)được hotline là tần số góc.


2.4. Tốc độ và tốc độ của dao động điều hòa


a. Vận tốc

Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian.

(v=x"= - omega Asin (omega t+varphi))

Vận tốc cũng phát triển thành thiên theo thời gian.

Tại (x=pm A)thì(v = 0)

Tại (x = 0)thì(v = v_max = omega A)

b. Gia tốc

Gia tốc là đạo hàm của gia tốc theo thời gian

(a=v"=x""= - omega^2 Acos (omega t+varphi))

(a= - omega^2 x)

Tại (x=0)thì(a = 0)

Tại (x=pm A)thì(a=a_max=omega^2A)


2.5. Đồ thị của xấp xỉ điều hòa


*

Đồ thị của giao động điều hòa với (varphi= 0)có mẫu thiết kế sin nên fan ta còn gọi là dao động hình sin.


Bài 1

Một vật giao động điều hòa trên đoạn thẳng lâu năm 4cm cùng với (f = 10Hz). Lúc (t = 0)vật qua VTCB theo chiều dương của quỹ đạo. Viết phương trình xê dịch của vật.

Hướng dẫn giải

Ta bao gồm tần số góc (omega = 2pi f = pi)và biên độ (A = fracMN2 = 2cm)

Điều khiếu nại ban đầu(t = 0): (x_0 = 0, v_0 > 0Rightarrow)(varphi =-fracpi2Rightarrow x=2cos(20pi t-fracpi2))(cm).

Bài 2

Phương trình của một vật giao động điều hòa bao gồm dạng:(x=-6cos(pi t+fracpi6))(cm). Hãy cho biết chu kì, biên độ với pha thuở đầu của dao động.

Hướng dẫn giải

Từ phương trình dao động ta có:

(x=-6cos(pi t+fracpi6))=(x= 6cos(pi t+fracpi6-pi))(cm)

(Rightarrow A=6)(cm) ;(omega= 2 pi)(rad/s);(varphi= - frac5 pi6)(rad)

Bài 3:

Một vật hoạt động điều hòa yêu cầu mất 0,25 s nhằm đi trường đoản cú điểm có tốc độ bằng 0 tới điểm tiếp theo cũng có vận tốc bởi 0. Khoảng cách giữa nhì điểm là 36 cm. Tínhchu kì, tần số với biên độ của dao động.

Xem thêm: Những Người Bạn Quan Trọng Nhất Trong Cuộc Đời, 4 Người Bạn Ai Cũng Cần Có Trong Cuộc Đời

Hướng dẫn giải

Sử dụng sơ đồ thời gian để tra cứu ra thời gian đi từ địa chỉ này đến vị trítiếp theo của vật

*

a.(T = 0,5 s. )

b.(f = 2 Hz; A = 18 cm.)

Hai vị trí biên phương pháp nhau 36 cm, đề nghị biên độ A = 18 cm.

Thời gian đi từ địa chỉ nầy mang lại vị trí vị trí kia là(frac12T)nên chu kì (T = 0,5 s. ) với tần số(f = frac1T = 2Hz)