Nội dung bài học giúp các em vậy được những khái niệm về dao hễ cơ, xấp xỉ tuần hoàn, xấp xỉ điều hòa. Viết được phương trình dao động điều hòa và những đại lượng, điểm lưu ý vectơ gia tốc và vận tốc trong xấp xỉ điều hòa. Mời các em cùng theo dõi.

Bạn đang xem: Bài tập lý 12 bài 1


1. Video bài giảng

2. Nắm tắt lý thuyết

2.1. Xê dịch cơ, xấp xỉ tuần hoàn

2.2. Xấp xỉ điều hòa

2.3. Chu kì, tần số góc của xấp xỉ điều hòa

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

2.5. Đồ thị của xấp xỉ điều hòa

3. Bài tập minh hoạ

4. Luyện tập bài 1 vật dụng lý 12

4.1. Trắc nghiệm

4.2. Bài xích tập SGK & Nâng cao

5. Hỏi đápBài 1 Chương 1 đồ vật lý 12


Dao động cơ là vận động qua lại của thứ quanh vị trí cân nặng bằng.

Dao hễ tuần hoàn là dao động mà sau phần nhiều khoảng thời gian bằng nhau, điện thoại tư vấn là chu kì, vật trở lại vị trí cũ theo phía cũ. Xê dịch tuần hoàn dễ dàng và đơn giản nhất là xê dịch điều hòa.


a. Lấy ví dụ dao độngđiều hòa

*

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

Tại t = 0, M có tọa độ góc(varphi)

Sau thời hạn t, M có 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 bắt buộc điểm p được gọi là xấp xỉ điều hòa.

b. Định nghĩadao độngđiều hòa

Dao động điều hòa là dao động trong các số đó 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 dao động điều hòa.

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

(omega t + varphi) là pha của dao động tại thời khắc t

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

d. Chú ý

Điểm p dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn hoàn toàn có thể coi là hình chiếu của điểm M vận động tròn đa số lên 2 lần bán kính là đoạn thẳng đó.

Ta quy ước chọn trục x làm cho gốc nhằm tính pha của xê dịch và chiều tăng của pha khớp ứng với chiều tăng của góc (widehatMOP)trong hoạt động tròn đều.


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


a. Chu kì với tần số

Khi vật trở về vị trí cũ phía cũ thì ta nói vật triển khai 1 dao động toàn phần.

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

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

b. Tần số góc

Trong dao động điều hòa (omega)được gọi là tần số góc.


2.4. Vận tốc 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 hóa 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 xê dịch điều hòa


*

Đồ thị của xấp xỉ điều hòa với (varphi= 0)có mẫu thiết kế sin nên fan ta nói một cách khác là dao động hình sin.


Bài 1

Một vật xấp xỉ điều hòa bên trên đoạn thẳng lâu năm 4cm với (f = 10Hz). Dịp (t = 0)vật qua VTCB theo chiều dương của quỹ đạo. Viết phương trình xấp xỉ của vật.

Hướng dẫn giải

Ta có 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 có dạng:(x=-6cos(pi t+fracpi6))(cm). Hãy cho thấy thêm chu kì, biên độ với pha lúc đầu của dao động.

Hướng dẫn giải

Từ phương trình xấp xỉ 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 chuyển động điều hòa đề nghị mất 0,25 s để đi từ điểm có vận tốc bằng 0 tới điểm tiếp theo cũng có vận tốc bởi 0. Khoảng cách giữa hai điểm là 36 cm. Tínhchu kì, tần số và biên độ của dao động.

Xem thêm: " Màu Đen Trong Tiếng Anh Là Gì ? Hoàn Toàn Màu Đen Tiếng Anh Là Gì

Hướng dẫn giải

Sử dụng sơ đồ thời gian để kiếm tìm ra thời gian đi từ địa điểm này mang đến vị trítiếp theo của vật

*

a.(T = 0,5 s. )

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

Hai địa điểm biên giải pháp nhau 36 cm, đề nghị biên độ A = 18 cm.

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