Vật lý 12 Bài 1: Dao động điều hòa – HOC247

– Dao động cơ là chuyển động qua lại của vật quanh vị trí cân bằng.

– Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau, gọi là chu kì, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ. Dao động tuần hoàn đơn giản nhất là dao động điều hòa.

a. Ví dụ dao động điều hòa

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

– Tại t = 0, M có tọa độ góc (varphi)

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

– Khi đó: (overline{OP}) = (x); (x=OMcos(omega t+varphi))

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

– Trong đó (A, omega, varphi) là hằng số

– Do hàm cosin là hàm điều hòa nên điểm P được gọi là dao động điều hòa.

b. Định nghĩa dao động điều hòa

– Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian.

c. Phương trình

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

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

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

– (varphi) là pha ban đầu tại t = 0 ((varphi) < 0, (varphi)>0, (varphi) = 0)

d. Chú ý

– Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể coi là hình chiếu của điểm M chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó.

– Ta quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động và chiều tăng của pha tương ứng với chiều tăng của góc (widehat{MOP}) trong chuyển động tròn đều.

a. Chu kì và tần số

– Khi vật trở về vị trí cũ hướng cũ thì ta nói vật thực hiện 1 dao động toàn phần.

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

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

b. Tần số góc

– Trong dao động điều hòa (omega) được gọi là tần số góc.

– Giữa tần số góc, chu kì và tần số có mối liên hệ: (omega = frac{2pi}{T}=2pi f)

a. Vận tốc

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

(v=x’= – omega Asin (omega t+varphi))

– Vận tốc cũng biến 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 vận 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)

– Đồ thị của dao động điều hòa với (varphi= 0) có dạng hình sin nên người ta còn gọi là dao động hình sin.

Theo dõi chúng tôi www.hql-neu.edu.vn để có thêm nhiều thông tin bổ ích nhé!!!