TLHT Chủ đề 2 Chương I VL 11

 

CHƯƠNG I - DAO ĐỘNG

Chủ đề 2 :  MÔ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

I . TÓM TẮT LÝ THUYẾT 

1. Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà

Trong phương trình 

x = Acos(ωt + φ )  thì:

- Li độ x là độ dịch chuyển từ vị trí cân bằng đến vị trí của vật tại thời điểm t (m, cm, mm)

- Biên độ A là độ dịch chuyển cực đại của vật tính từ vị trí cân bằng; x_max= A >0 (m, cm, mm)

- Chu kì là khoảng thời gian để thực hiện một dao động, kí hiệu là T, đơn vị là giây (s)

- Tần số là số dao động mà vật thực hiện được trong một giây, kí hiệu là f , đơn vị là Hec  (Hz)

                (N: số dao động thực hiện được trong khoảng thời gian  )

- Tần số góc của dao động là đại lượng đặc trưng cho tốc độ biến thiên của pha dao động, kí hiệu là: w, đơn vị tính: rađian trên giây (rad/s).

Kết luận: Trong dao động điều hoà của mỗi vật thì bốn đại lượng: biên độ, chu kì, tần số và tần số góc là những đại lượng xác định, không phụ thuộc vào thời điểm quan sát. Vì thế chúng là những đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà.

2. Pha của dao động và độ lệch pha

a. Pha của dao động

- Trong phương trình 

x = Acos(ωt + φ )  

đại lượng (ωt + φ )   chính là pha của dao động tại thời điểm t, có đơn vị là rad.

- Với một biên độ đã cho thì pha của dao động giúp xác định trạng thái dao động (li độ và vận tốc) của vật tại thời điểm đang xét.

- Tại thời điểm t = 0 , pha của dao động là φ, do đó φ được gọi là pha ban đầu của dao động. Pha ban đầu cho biết tại thời điểm bắt đầu quan sát, vật dao động điều hoà ở đâu và đi về phía nào.

b. Độ lệch pha giữa hai dao động cùng chu kì

2 dao động điều hoà có phương trình:

Ví dụ 1: Đồ thị li độ - thời gian của một vật dao động điều hoà được mô tả như hình bên. 

a) Xác định biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, pha ban đầu và viết phương trình dao động.

b) Xác định pha của dao động và li độ tại thời điểm

t = 2,5s.

Hướng dẫn giải :

a) Từ đồ thị, ta xác định được:

Biên độ A = 4 cm; chu kì T = 2 s; tần số f  = 0,5 Hz =>  ω = π (rad/s)

Khi t = 0, x = 4 cosφ = 4 => cosφ = 1 => φ = 0 (rad)

Do đó phương trình dao động được viết x = 4 cos(πt) (cm).

b) Từ phương trình dao động ta có pha dao động tại thời điểm t là (ωt + φ )  = πt , 

thay t = 2,5s vào ta được (ωt + φ )  =  2,5π (rad).

Li độ tại thời điểm t = 2,5s là: x = 4. cos 2,5π = 0 (cm)

Ví dụ 2: Xác định độ lệch pha của hai dao động được biểu diễn trong đồ thị li độ - thời gian ở hình bên.

Hướng dẫn giải :

+ Chu kì dao động: T = 2.10^-1 = 0,2 (s)

+ Độ lệch thời gian của hai dao động khi cùng trạng thái:  Δt = 0,5.10^-1 = 0,05 (s)

 Từ công thức: 

ð Độ lệch pha của hai dao động:

II. Luyện tập

1. Luyện tập trắc nghiệm _ 4 đáp án lựa chọn 1 . ( 20 /40 câu trắc nghiệm )

2. Trắc nghiệm Đúng - Sai

3. Trắc nghiệm Viết kết quả

4. Luyện đề