Biên độ dao động là là độ lệch lớn nhất so với vị trí cân bằng khi vật dao động.

Bạn đang xem: Biên độ là gì

Hãy cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về biên độ và biên độ dao động nhé!

*
Biên độ dao động là gì?" width="494">

I. Biên độ là gì?

Biên độ là một đại lượng vô hướng, không âm đặc trưng cho độ lớn của dao động.

a. Các loại biên độ

Có 2 loại biên độ:

- Biên độ phụ: là biên độ phụ thuộc vào cách kích thích dao động và gốc thời gian.

- Biên độ dao: là biên độ dao động nguồn âm càng lớn thì âm phát ra càng to.

b. Công thức tính biên độ điều hòa

Ta có phương trình dao động điều hòa: x = Acos(ωt + φ), trong đó:

+ x gọi là li độ dao động.

+ A là biên độ dao động: nó là độ lệch cực đại của vật so với vị trí cân bằng. Vì thế biên độ dao động luôn là số dương.

+ ω tần số góc (đơn vị rad/s).

+ (ωt+φ) là pha dao động tại thời điểm t, φ gọi là pha ban đầu (đơn vị rad): khi vật chuyển động, pha dao động sẽ xác định vị trí cũng như chiều của chuyển động tại ngay thời điểm đang xét.

Chú ý: pha ban đầu φ có giá trị nằm trong khoảng từ -π tới π.

Dựa trên phương trình li độ, ta có phương trình vận tốc và gia tốc:

+ v = x" = -ωAsin(ωt + φ)

+ a = v"= -ω2Acos(ωt + φ) = -ω2x

Nhận xét:

Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi là hình chiếu của một điểm M đang chuyển động tròn đều trên một đường tròn có nhận đường kính là đoạn thẳng đã cho.

Khi xét phương trình dao động điều hòa,ta chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động.

II. Dao động là gì ?


Dao động có thể xem là sự di chuyển qua lại quanh 1 vị trí, gọi là vị trí cân bằng. Độ dịch chuyển xa nhất so với vị trí cân bằng được gọi là biên độ dao động. 

Có 4 loại dao động:

1. Dao động tự do 

Dao động mà chu kì dao động của vật chỉ phụ thuộc các đặc tính của hệ dao động, không phụ thuộc vào bất kì các yếu tố bên ngoài được gọi là dao động tự do. Chu kì giao động tự do đó gọi là chu kì dao động riêng.

2. Dao động tắt dần

a. Định nghĩa

Là dao động mà ở đó biên độ giảm dần theo thời gian

b. Nguyên nhân

Do có lực ma sát của môi trường lên cơ hệ. Lực này sẽ thực hiện công âm làm cơ năng của con lắc sẽ giảm dần. Ma sát càng lớn. dao động ngừng lại càng nhanh.

3. Dao động duy trì

a. Định nghĩa

Là dao động có biên độ không có đổi theo thời gian

b. Nguyên tắc duy trì dao động

Về nguyên tắc ta phải tác dụng vào con lắc một lực tuần hoàn với tần số bằng tần số riêng. Lực này phải nhỏ sao cho không làm biến đổi tần số riêng của con lắc, cung cấp cho nó một năng lượng đúng bằng phần năng lượng sẽ bị tiêu hao sau mỗi nửa chu kì.

4. Dao động cưỡng bức

a. Định nghĩa

Dao động cưỡng bức là dao động luôn chịu tác dụng từ ngoại lực biến thiên tuần hoàn, biểu thức lực có dạng là:

F = F0cos(ωt + φ).

b. Đặc điểm:

Có 2 đặc điểm chính của dao động cưỡng bức như sau:

- Về tần số: Trong khoảng thời gian ban đầu nhỏ, dao động của vật sẽ là một dao động phức tạp vì đó là sự tổng hợp của dao động riêng và của dao động do ngoại lực gây ra. Sau khoảng thời gian nhỏ này, dao động riêng bị tắt dần hẳn, chỉ còn lại dao động do tác dụng của ngoại lực gây ra và đó là dao động cưỡng bức, dao động cưỡng bức này có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức.

- Về biên độ: Dao động cưỡng bức sẽ có biên độ phụ thuộc vào F0, vào ma sát và đặc biệt sẽ phụ thuộc vào độ chênh lệch giữa tần số f của lực cưỡng bức và tần số riêng f0 của hệ. Nếu tần số f càng gần với tần số riêng f0 thì biên độ của dao động cưỡng bức sẽ càng tăng, và nếu f ≈ f0 thì xảy ra cộng hưởng.

Chú ý: Dao động duy trì và dao động cưỡng bức có những sự khác biệt sau:

- Về sự bù đắp năng lượng:

+ Tự dao động: cung cấp một lần năng lượng, sau đó hệ sẽ tự bù đắp năng lượng từ từ cho con lắc.

Xem thêm: Điện Phân Dung Dịch Nacl H2O Có Màng Ngăn, Điện Phân Nacl Có Màng Ngăn Ứng Dụng Ra Sao

+ Dao động cưỡng bức: sẽ bù đắp năng lượng cho con lắc từ từ trong từng chu kì và do ngoại lực thực hiện thường xuyên.