Lý thuyết về giao động điều hòa

GIỚI THIỆU HỆ THỐNG LÝ THUYẾT GIAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I/ Giao Động Cơ:

dao-dong-co-1

* Xét chuyển động mà vật chỉ chuyển động trong vùng không gian xác định, đi đi lại lại nhiều lần quanh VTCB.

* Xét chuyển động mà cứ sau những khoảng thời gian bằng nhau vật lặp lại vị trí như cũ.

1/ Thế nào dao động cơLà chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng.

2/ Dao động tuần hoàn: Là dao động mà sau những khoảng thời gian (ngắn nhất) bằng nhau, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ.

dụ: Xét một chất điểm M chuyển động tròn đều trên một đường tròn tâm O, bán kính A, vận tốc góc o-me-ga (ô mê ga – trình duyệt ko cho phép nên gia sư vật lý dùng w để thay thế).

hinh-giao-dong-dieu-hoa

– Gọi P là hình chiếu của M lên Ox.

– Ban đầu vật ở vị trí Mo, xác định bởi góc phi

– Ở thời điểm  t, vật ở vị trí M , xác định bởi góc phuong-trinh

Tọa độ x = OP của điểm P có phương trình: phuong-trinh-giao-dong-dieu-hoa

II/ Định nghĩa dao động điều hòaDao động điều hòa là dao động mà li độ của vật  được mô tả bằng định luật dạng cosin (hay sin) đối với thời gian.

PT dao động điều hòa các đại lượng đặc trưng:

   phuong-trinh-giao-dong-dieu-hoa

x :  Li độ dao động (m, cm…): tọa độ của vật ở thời điểm t.

A:  Biên độ dao động, độ lệch cực đại so với VTCB (gốc 0), là x-max ( A > 0)  (m, cm…)

o-me-ga:  Tần số góc (rad/s)       (w > 0)

phuong-trinh: Pha dao động (rad) cho biết trạng thái dđ của vật ở thời điểm t.

phi:  Pha ban đầu, có thể dương hoặc âm (rad) cho biết trạng thái của vật ở thời điểm t = 0 (ban đầu)   |phi|  <= pi.

III/ Chu kỳ, tần số, tần số góc của dao động điều hòa:

1/ Chu kì và tần số:

Chu (T) là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần. Đơn vị là (s)

Tần số (f) là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây. Đơn vị là Héc (Hz).

– Tần số là đại lượng nghịch đảo của chu kì.

2/ Tần số góc:

– Trong dao động điều hoà o-me-ga gọi là tần số góc. Đơn vị là rad/s.

2

IV: Vận tốc, gia tốc trong giao động điều hòa:

1/Vận tốc (v) đạo hàm của li độ x theo thời gian:

van-toc-gia-toc-giao-dong-dieu-hoa

2/ Gia tốc (a) đạo hàm của vận tốc nên:

gia-tocV/ So sánh dao động điều hòa tuần hoàn:

-Ta thấy dđ tuần hoàn là dđ có đặc điểm:  1

Nhận xét: DĐ điều hòa là DĐ tuần hoàn nhưng dao động tuần hoàn thì không hoàn toàn là dđđh.

VI: Độ lệch pha giữa hai dao động điều hòa cùng tần số o-me-ga:

1

VII/ Đồ thị trong giao động điều hòa:

do-thi-giao-dong-dieu-hoa

 

 

About administrator