Phương Uyên
CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ 12
3
Chuyên đề 4 : Dao động điều hoà (BIẾN SIN THÀNH COS TRỪ
Dạng 1: Viết phương trình dao động : x = Acos(t )
BIẾN COS THÀNH SIN THÊM
)
2
2
2
v
1
k
g
l
2
2
+
+
Tìm A = x
(hay từ cơ năng E = kA )
+ Tìm =
(con lắc lò xo) ,
(con lắc đơn)
2
2
m
v0
Tìm từ điều kiện ban đầu : x Acos
và
v0 A sin
tan
0
x0
Thường dùng x và v >0 (hay v <0)
0
0
0
+
Trường hợp đặc biệt:
-
Gốc thời gian khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì
2
-
-
Gốc thời gian khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm thì
2
Gốc thời gian khi vật ở biên dương thì 0
- Gốc thời gian khi vật ở biên âm thì
+
Lưu ý : Khi 1 đại lượng biến thiên theo thời gian ở thời điểm t tăng thì đạo hàm bậc nhất của nó theo t sẽ dương và
0
ngược lại.
Cách xác định pha của x, v, a trong dao động điều hoà :
Dạng 2: Liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều
x
v
a
π/2
+
π
π/2
*
+
+
+
*
+
Xác định quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian xác định t :
Xác định toạ độ và vận tốc ban đầu ( thay t = 0 vào phương trình x và v) để xác định chiều di chuyển của vật
Xác định toạ độ vật ở thời điểm t
’
Chia t = nT + t , dựa vào 2 bước trên xác định đường đi .
Xác định khoảng thời gian ( ngắn nhất ) khi chất điểm di chuyển từ x đến x :
M
N
Vẽ quỹ đạo tròn tâm O , bán kính A ,tốc độ góc bằng . Chọn trục toạ độ Ox nằm trong mặt phẳng quỹ đạo
+
+
Xác định vị trí M và N , thời gian cần tìm bằng thời gian bán kính quét góc MON =
T
Thời gian cần tìm là t =
2
Dạng 3 : Vận dụng các công thức định nghĩa, công thức liên hệ không có t
2
+
Li độ x = Acos(t )
- Vận tốc v = -A sin(t )
- Gia tốc a = - x
2
2
2
x
v
v
2
2
2
+
+
Hệ thức độc lập :
1 v = A x
và A = x
2
2
2
2
A
A
2
Lực kéo về F = ma = m(- x) , tuỳ theo hệ cụ thể và toạ độ vật thay vào biểu thức .
Dạng 5 : Bài toán về đồ thị dao động điều hoà
+
+
Xác định được chu kỳ T, các giá trị cực đại , hai toạ độ của điểm trên đồ thị
Kết hợp các khái niệm liên quan , tìm ra kết quả .
Dạng 6 : Chứng minh vật dao động điều hoà
+
Cách 1: Đưa li độ về dạng x = Acos(t ) , (dùng phép dời gốc toạ độ)
2
+
Cách 2: Phân tích lực ( xét ở vị trí cân bằng , và ở vị trí có li độ x , biến đổi đưa về dạng a = - x
dE
0)
dt
+
Cách 3: Dùng định luật bảo toàn năng lượng ( viết cơ năng ở vị trí x , lấy đạo hàm
Chuyên đề 5 : Con lắc lò xo
Dạng 1: Viết phương trình dao động ( giống như dao động điều hoà)
Dạng 2: Tính biên độ ,tần số , chu kỳ và năng lượng
2
v
1
f
1
2
2
+
Dùng A = x
, hay từ E = kA
2
2
2
k
g
+
+
Chu kỳ T =
, l là độ dãn của lò xo( treo thẳng đứng) khi vật cân bằng thì
0
m
l0
Lò xo treo nghiêng góc , thì khi vật cân bằng ta có mg.sin = k. l0