Bài 1. Dao động điều hoà

Chương 1: DAO ĐỘNG CƠ
BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
I. Dao động cơ (Dao động)
I. Dao động cơ
1. Thế nào là dao động cơ ?
Là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng (VTCB: O).
2. Dao động tuần hoàn
Là dao động mà cứ sau những khoảng thời gian bằng nhau vật trở lại vị trí cũ, theo hướng cũ.
-A O A
P
I. Dao động cơ
Các em hãy hoàn thành dao động trên (vật từ vị trí A tới vị trí nào tiếp theo trước lúc quay lại A…)
TL: Từ A -> O -> -A -> O -> A và lặp lại
t+
Ví dụ: - Xét một chất điểm M chuyển động tròn đều trên một đường tròn tâm O, bán kính A, vận tốc góc .
- Gọi P là hình chiếu của M lên Ox.
- Ban đầu vật ở vị trí Mo, xác định bởi góc .
- Ở thời điểm t, vật ở vị trí Mt , xác định bởi góc (t +).
P0
P
II. Phương trình của dao động điều hòa
trong đó A,  và  là các hằng số
II. Dao động điều hòa. Phương trình của dao động điều hòa
2. Định nghĩa: Dao động điều hòa là dao động mà li độ của vật được mô tả bằng định luật dạng cosin (hay sin) đối với thời gian.

II. Dao động điều hòa. Phương trình của dao động điều hòa
 
-A O A
cos
sin
M
P
II. Phương trình của dao động điều hòa
4. Chú ý :Liên hệ giữa dđ đh và chuyển động tròn đều
Điểm P dao động điều hòa trên đoạn thẳng là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều lên đường kính của quỹ đạo.
III. Chu kỳ, tần số, tần số góc của dao động điều hòa
1.Chu kì :
- Chu kì l� kho?ng th?i gian d? v?t th?c hi?n m?t dao d?ng tồn ph?n, kí hi?u T. Don v? c?a T là giây ( s)
- n là số dao động thực hiện được trong thời gian t =>
2. Tần số:
Tần số laø soá dao ñoäng vaät thöïc hieän ñöôïc trong một giaây, kí hiệu f .
Ñôn vò cuûa f laø Heùc ( Hz)
III. Chu kỳ, tần số, tần số góc của dao động điều hòa
3. T?n s? gĩc.
Trong dddh ? g?i l� t?n s? gĩc.
* Bài tập ví dụ:
 
 
a) Xác định biên độ, pha ban đầu, tần số góc của dao động
 
b) Tính chu kỳ, tần số của dao động
 
IV. Vận tốc và gia tốc của vật dđđh
1. Vận tốc
=> x=0 vật ở VTCB
=> x=±A vật ở vị trí biên dao động
* Lưu ý: Khi CĐ về VTCB thì vật CĐ nhanh dần, CĐ ra biên thì vật CĐ chậm dần.
Vận tốc biến thiên điều hòa cùng chu kỳ, tần số, sớm pha /2 so với li độ.
2. Gia tốc (a)
a = v` = x’’ = - 2Acos(t + ) = - x.2
|amax| = 2A khi x = A; amin = 0 khi x = 0.
Nhận xét:
- Gia tốc biến thiên điều hòa, cùng tần số và ngược pha với li độ, sớm pha hơn vận tốc góc π/2.
- Véctơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng.
 
* Bài tập ví dụ:
 
 
a) Xác định biên độ,tần số góc, pha ban đầu, chu kỳ, tần số của dao động.
 
c) Tính độ lớn vận tốc cực đại và gia tốc cực đại
V. Đồ thị của dđđh
Đồ thị ứng với pha ban đầu =0
x
v
a
t
t
t
T
O
O
O
A
-A
A
-A
-A2
A2
v = x’ = -Asin(t +)
a = x’’ = - 2x
T/4
3T/4
T/2
* Bài tập ví dụ
 
 
a) Tính vận tốc của vật ở thời điểm t= 0,5 s
 
c) Khi vật ở vị trí cách VTCB là 5 cm thì vận tốc của vật có độ lớn là bao nhiêu ?
BÀI HỌC HÔM NAY ĐẾN ĐÂY KẾT THÚC. THÂN CHÀO CÁC EM