Nội dung bài học kinh nghiệm giúp những em chũm được những khái niệm về dao động cơ, xê dịch tuần hoàn, dao động điều hòa. Viết được phương trình giao động điều hòa và những đại lượng, điểm lưu ý vectơ tốc độ và vận tốc trong dao động điều hòa. Mời những em cùng theo dõi.

Bạn đang xem: Vật lý 12 bài 1 lý thuyết


1. Clip bài giảng

2. Tóm tắt lý thuyết

2.1. Xấp xỉ cơ, xấp xỉ tuần hoàn

2.2. Giao động điều hòa

2.3. Chu kì, tần số góc của dao động điều hòa

2.4.Vận tốc và gia tốc của xê dịch điều hòa

2.5. Đồ thị của giao động điều hòa

3. Bài bác tập minh hoạ

4. Rèn luyện bài 1 vật dụng lý 12

4.1. Trắc nghiệm

4.2. Bài tập SGK & Nâng cao

5. Hỏi đápBài 1 Chương 1 đồ gia dụng lý 12


Dao động cơ là hoạt động qua lại của đồ dùng quanh vị trí cân bằng.

Dao đụng tuần hoàn là giao động mà sau phần đông khoảng thời hạn bằng nhau, gọi là chu kì, vật quay lại vị trí cũ theo phía cũ. Xê dịch tuần hoàn đơn giản và dễ dàng nhất là xê dịch điều hòa.


a. Lấy một ví dụ dao độngđiều hòa

*

Giả sử M vận động theo chiều dương vận tốc góc là (omega, P)là hình chiếu của M lên Ox.

Tại t = 0, M gồm tọa độ góc(varphi)

Sau thời hạn t, M bao gồm tọa độ góc (varphi+omega t)

Khi đó: (overlineOP)=(x);(x=OMcos(omega t+varphi))

Đặt A = OM ta có:(x=Acos(omega t+varphi))

Trong đó (A, omega, varphi) là hằng số

Do hàm cosin là hàm điều hòa đề nghị điểm p được gọi là xấp xỉ điều hòa.

b. Định nghĩadao độngđiều hòa

Dao động điều hòa là dao động trong các số ấy li độ của vật là 1 trong những hàm cosin (hay sin) của thời gian.

c. Phương trình

Phương trình (x = Acos(omega t + varphi))gọi là phương trình của giao động điều hòa.

A là biên độ dao động, là li độ cực to của vật, A > 0.

(omega t + varphi) là pha của xấp xỉ tại thời điểm t

(varphi)là pha ban đầu tại t = 0 ((varphi) 0, (varphi) = 0)

d. Chú ý

Điểm p. Dao động ổn định trên một quãng thẳng luôn luôn luôn có thể coi là hình chiếu của điểm M hoạt động tròn hầu như lên đường kính là đoạn thẳng đó.

Ta quy cầu chọn trục x làm cho gốc nhằm tính pha của dao động và chiều tăng của pha tương xứng với chiều tăng của góc (widehatMOP)trong vận động tròn đều.


2.3. Chu kì, tần số, tần số góc của xê dịch điều hòa


a. Chu kì với tần số

Khi đồ vật trở về địa điểm cũ phía cũ thì ta nói vật thực hiện 1 xấp xỉ toàn phần.

Chu kì (T): của dao động điều hòa là khoảng thời hạn để vật thực hiện một xấp xỉ toàn phần. Đơn vị là s

Tần số (f): của xê dịch điều hòa là số xê dịch tuần hoàn thực hiện trong một s. Đơn vị là 1/s hoặc Hz.

b. Tần số góc

Trong xấp xỉ điều hòa (omega)được hotline là tần số góc.


2.4. Tốc độ và gia tốc của xê dịch điều hòa


a. Vận tốc

Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian.

(v=x"= - omega Asin (omega t+varphi))

Vận tốc cũng biến thiên theo thời gian.

Tại (x=pm A)thì(v = 0)

Tại (x = 0)thì(v = v_max = omega A)

b. Gia tốc

Gia tốc là đạo hàm của tốc độ theo thời gian

(a=v"=x""= - omega^2 Acos (omega t+varphi))

(a= - omega^2 x)

Tại (x=0)thì(a = 0)

Tại (x=pm A)thì(a=a_max=omega^2A)


2.5. Đồ thị của dao động điều hòa


*

Đồ thị của xấp xỉ điều hòa cùng với (varphi= 0)có hình dạng sin nên người ta có cách gọi khác là dao động hình sin.


Bài 1

Một vật giao động điều hòa bên trên đoạn thẳng lâu năm 4cm với (f = 10Hz). Lúc (t = 0)vật qua VTCB theo hướng dương của quỹ đạo. Viết phương trình dao động của vật.

Hướng dẫn giải

Ta bao gồm tần số góc (omega = 2pi f = pi)và biên độ (A = fracMN2 = 2cm)

Điều khiếu nại ban đầu(t = 0): (x_0 = 0, v_0 > 0Rightarrow)(varphi =-fracpi2Rightarrow x=2cos(20pi t-fracpi2))(cm).

Bài 2

Phương trình của một vật xê dịch điều hòa gồm dạng:(x=-6cos(pi t+fracpi6))(cm). Hãy cho thấy chu kì, biên độ cùng pha thuở đầu của dao động.

Hướng dẫn giải

Từ phương trình dao động ta có:

(x=-6cos(pi t+fracpi6))=(x= 6cos(pi t+fracpi6-pi))(cm)

(Rightarrow A=6)(cm) ;(omega= 2 pi)(rad/s);(varphi= - frac5 pi6)(rad)

Bài 3:

Một vật hoạt động điều hòa cần mất 0,25 s nhằm đi tự điểm có tốc độ bằng 0 tới điểm tiếp theo cũng đều có vận tốc bằng 0. Khoảng cách giữa nhị điểm là 36 cm. Tínhchu kì, tần số và biên độ của dao động.

Xem thêm: Công Thức Cơ Năng Của Con Lắc Đơn, Năng Lượng Của Con Lắc Đơn

Hướng dẫn giải

Sử dụng sơ đồ thời hạn để search ra thời gian đi từ vị trí này đến vị trítiếp theo của vật

*

a.(T = 0,5 s. )

b.(f = 2 Hz; A = 18 cm.)

Hai địa điểm biên cách nhau 36 cm, buộc phải biên độ A = 18 cm.

Thời gian đi từ địa điểm nầy mang lại vị trí bên kia là(frac12T)nên chu kì (T = 0,5 s. ) và tần số(f = frac1T = 2Hz)