Chủ đề 1: dao động đièu hòa-CLĐ-CLLX

Chủ đề : DAO ĐỘNG
ĐIỀU HÒA – CLLX - CLĐ
Dao động cơ
Doa động ĐH –CLLX-CLĐ-Phương trình
Chu Kỳ, tần số , tần số góc trong dao động
Vận tốc và gia tốc trong dao động
Đồ thị trong dao động – năng lương dao động
Ví dụ về dao động

1.Dao động cơ.
Thế nào là dao động cơ ?
Dao động cơ là sự chuyển động qua lại một vị trí cân bằng xác định lặp đi lặp lại nhiều lần
b. Dao động tuần hoàn
* Dao động tuần hoàn là dao động cứ sau một khoảng thời gian xác định vật lặp lại trạng thái như cũ ( ………………………………………)
2. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
2.Phương trình dao động điều hòa
a.Ví dụ: Xét 1 chất điểm M chuyển động đều trên 1 vòng tròn tâm O, bán kính A, tốc độ góc .
t=0 vật ở vị trí Mo, xác định bởi góc .
Ở thời điểm t, vật ở vị trí Mt , xác định bởi góc (t + ).
Hình chiếu của Mt xuống trục Ox là OP có tọa độ x:
? x= Acos (?t+? ).
vì hàm cos là hàm điều hòa nên hình chiếu của P là hàm điều hòa
t
0
x
t+
P1
P
Kết Luận: Hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo là một dao động điều hòa
(gốc của trục tọa độ trùng với tâm quỹ đạo của CĐTĐ)
CON LẮC LÒ XO
Con lắc lò xo gồm một vật nặng có khối lượng m gắn vào một đầu của lò xo có độ cứng k, đầu còn lại của lò xo cố định.
Con lắc đơn :
Con lắc đơn là một hệ gồm một vật có khối lượng m và kích thước vật không đáng kể treo vào một sợi dây có khối lượng không đáng kể và không co giãn. Tất cả đặt trong trọng trường ( gĩc l?c khơng qu� 100)
Trở về


x=Acos(ωt+φ)

b. Định nghĩa:
Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian
Trong đó có: Hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên trọc Ox (O ≡ tâm O của quỹ đạo, nằm trong mặt phẳng qũy đạo);
dao động của con lắc đơn (góc nhỏ hơn 100 ), con lắc lò xo là dao động điều hòa

Phương Trình dao động điều hòa
x=Acos(ωt+φ)
Trong đó:
x: li độ: là vị trí của vật so với gốc tọa độ
A: Biên độ dao động:là giá trị cực đại của li độ
(ωt+φ) (rad) pha dao động tại thời điểm t
φ pha ban đầu
c. Chu Kỳ, tàn số, tần số góc của dao động điều hòa
+ Chu kỳ T(s)là khoảng thời gian vật thực hiện được một dao động toàn phần
+ Tần số f(Hz) là số dao động toàn phần vật thực hiện trong một giây f=1/T
+ Tần số góc:
Con lắc lò xo
Con lắc Đơn

d. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa
+ Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian
Vận tốc: v=x’= -ωAsin(ωt+φ) =ωAcos(ωt+φ+ π/2)
Vận tốc biến thiên điều hòa cùng tần số với li độ nhưng nhanh pha hơn 1 góc π/2
Ở VT biên:
Ở CVCB x=0 vận tốc có độ lớn cực đại
+ Gia tốc
Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian
a=x”=v’= -ω2Acos(ωt+φ)=-ω2x
Gia tốc biến thiên cùng tần số nhưng sớm hơn vận tốc 1 góc π/2, ngược pha so với li độ
Ở vị trí Cân bằng x=0  a=0
Ở vị trí biên a có độ lớn cực đại
 
 
e. CƠ NĂNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
W = Wđ + Wt
 Hạ bậc ta được:
Trong đó :
W ( J ) : Động năng
m ( kg ) : Khối lượng vật nặng
v (m/s ) : vận tốc
Trong đó :
W t ( J ) :Thế năng. k ( N/m ) = mω2 : hệ số phục hồi,
x (m ) : li độ của vật
e. CƠ NĂNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
W = Wđ + Wt
Con lắc lò xo
Con lắc Đơn
 
Trong đó :
W ( J ) : Cơ năng
k ( N/m ) : Độ cứng của lò xo
A (m ) : biên độ dao động
Kết luận :- Cơ năng tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.
-Trong trường hợp ko có ma sát, cơ năng được bảo toàn.
e. CƠ NĂNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
t
0
x
T
f. Đồ thị của dđđh
t+
P1
P
x
v
a
t
t
t
T
O
O
O
A
-A
A
-A
-A2
A2
v = x’ = -Asin(t +) = Acos(t + + /2)
a = x’’ = - 2x
T/4
3T/4
T/2
f. Đồ thị của dđđh
ứng dụng:
của con lắc lò xo, con lắc đơn.
 
Đo khối lượng trong con tàu vũ trụ
Đo gia tốc rơi tự do
 
 
 
1.Gia tốc của một chất điểm dao động điều hòa bằng 0 khi ?
A.Li độ cực đại . B. Li độ cực tiểu.
C. Vận tốc cực đại hoặc cực tiểu. D.Vận tốc bằng 0
2.Trong dao động điều hòa đại lượng nào sau đây không đổi theo thời gian ?
A.Tần số . B.Gia tốc . C.Pha dao động. D. Lực kéo về.
3.Một vật dao động điều hòa với biên độ A(cm), chu kỳ T(s) theo phương Ox.
Thời gian ngắn nhất để vật nặng đi từ VTCB đến li độ x=+A/2 là?
T/4 . B. T/6. C. T/12. D. T/3
1. Chọn câu đúng :
a. Dao động của con lắc đơn là một dao động điều hoà .
c. Trong các dao động nhỏ tần số của con lắc đơn tỷ lệ với căn bậc hai của chiều dài của nó.
d. Trong các dao động nhỏ chu kỳ của con lắc đơn tỷ lệ với căn bậc hai của chiều dài của nó.
b. Trong các dao động nhỏ chu kỳ của con lắc đơn tăng theo biên độ của dao động .
Trở về
2. Một con lắc đơn dao động điều hoà với phương trình x = 5co s(?t+?/4). Cho g = ?2 m/s2. Chiều dài của con lắc là:
d. 60 cm
b. 80 cm
c. 120 cm
a. 1m
Trở về
3. Một con lắc đơn có chu kỳ dao động là 1,6s. Nếu khối lượng vật nặng tăng 4 lần và biên độ giảm 2 lần thì chu kỳ dao động là :
d. 3,2s
b. 1,2s
a. 0,4s
c. 1,6s
 
 
TÓM TẮT ĐỀ :
m= 0,1 kg
A= 0,04 m
T = 0,5 s
k?
W ?
W đ = 3 W t
Thì x ?