Dao động điều hòa

Loga.vn 5/7/2018

Thành công không bao giờ đến với những kẻ lười biếng !

CHUYÊN ĐỀ 1 : DAO ĐỘNG CƠ

I. Kiến thức

1.Dao động.

- Dao động điều hòa là dao đông có li độ là một hàm số dạng cosin ( hay sin ) của thời gian.

- Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian.

- Dao động được duy trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi là dao động duy trì.

- Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn.

2.Biểu thức.

- Phương trình dao động điều hòa :

- Vận tốc :

- Gia tốc :

- Chu kì : ( Là thời gian vật thực hiện được 1 ao động toàn phần ).

- Tần số : ( Được gọi là số dao động vật thực hiện được trong 1s).

- Lực kéo về : .

3.Các hệ thức động lập thời gian.

- Lưu ý: Chỉ áp dụng cho các đại lượng vuông pha.

+ Li độ x và vận tốc v :

+ Vận tốc v và gia tốc a :

4.Năng lượng trong dao động điều hòa.

a) Thế năng đàn hồi : Thế năng của vật bằng công của lực đàn hồi để đưa vật về ví trí cân bằng .

b) Động năng của vật:

c) Cơ năng toàn phần:

Kết luận: Cơ năng của dao động điều hòa được bảo toàn. Trong suốt quá trình dao động, cơ năng của vật không đổi và tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.

- Chú ý: + Cơ năng của con lắc lò xo luôn được bảo toàn.

+ Động năng và thế năng là những dao động điều hòa theo thời gian với tần số gấp đôi tần số của li độ dao động, Chu kỳ giảm một nửa so với chu kỳ của li độ dao động

+Khi động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại.

+Động năng và thế năng nghịch pha nhau.

+Sau 1/4 chu kỳ thì động năng bằng thế năng.

5.Liên hệ dao động điều hòa với chuyển động tròn đều.

- Xét một điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròn tâm O, bán kính A, theo chiều dương ( ngược chiều kim đồng hồ ) với tốc độ góc . Gọi P làhình chiếu vuông góc của M lên trục Ox.

- Lúc t = 0 : M ở vị trí ứng với pha ban đầu φ của dao động điều hòa. Hình chiếu của lên trục Ox là P cho ta biết vị trí và hướng chuyển động của điểm P dao động điều hòa lúc t = 0 ( được gọi là vị trí ban đầu )

- Ở thời điểm t : M ở vị trí ứng với pha dao động là (ωt+φ). Khi đó tọa độ điểm P luôn thỏa mãn : x = OM.cos(ωt+φ) hay x = Acos(ωt+φ ). Với A là biên độ dao động.

Như vậy ta có thể kết luận rằng: Điểm P dao động điều hòa.

*KẾT LUẬN: Một dao động điều hòa có thể coi như hình chiếu của một vật chuyển động tròn đều lên một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo.

II.Một số dạng bài tập cơ bản.