Đại cương về dao đông điều hòa

     
ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Khái niệm về dao động và dao động điều hòa, các đại lượng của dao động điều hòa, mối quan hệ giữa chuyển động tròn và dao động điều hòa

1. Khái niệm về dao động và dao động tuần hoàn.

Bạn đang xem: đại cương về dao đông điều hòa

a. Dao động:

– Dao động là chuyển độngcó giới hạntrong không gian ,được lặp đi lặp lạixung quanh vị trí cân bằng.

b. Dao động tuần hoàn:

– Dao động tuần hòa là dao động màtrạng tháidao động được lặp đi lặp lại sau những khoảng thời gian bằng nhau:

Chu kì: T(s)

– C1: Là khỏang thời gianngắn nhấtmàtrạng tháidao động (vị trí, vận tốc và gia tốc) được lặp lại

– C2: Là thời gian thực hiện một dao động

*

Tần số: f (Hz)

– Là số dao động thực hiện trong một đơn vị thời gian

*

(với t: khoảng thời gian (s), N: số dao động)

2. Dao động điều hoà.

a. Định nghĩa

+Dao động điều hòa là dao động được mô tả bằng định luật dạng sin (hoặc cos) đối với thời gian có dạng

*

Trong đó: A,

*
là những hằng số dương,
*
cũng là hằng số nhưng có thể dương, âm hoặc bằng 0.

Xem thêm: Xsmn 23/5: Kết Quả Xổ Số Miền Nam Ngày 23 Tháng 5 /2021, Xổ Số Miền Nam 23/05/2021

b. Đồ thị của dao động điều hoà

Đồ thị của dao động điều hoà là đường hình sin



3. Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà:

Phương trình li độ của dao động điều hoà là

*
.

Trong đó



a. Biên độ A(m;dm;cm …)

+ Chiều dài quỹ đạo

*

Quãng đường vật đi được trong một chu kỳ

*

+ Đơn vị:

*
0" />

b. Tần số gócw(rad/s) , tần số f (Hz), chu kỳ T (s)

+ Công thức:

*

c. Pha dao động và pha ban đầu: (đơn vị rad)

+

*
(rad) là pha dao động tại thời điểm t;
*
là pha ban đầu.

Xem thêm: Tả Về Mẹ Bằng Tiếng Anh Hay Nhất Có Bản Dịch, Viết 1 Đoạn Văn Ngắn Về Mẹ Bằng Tiếng Anh

+Độ lệch pha: Cho hai đại lượng x1và x2biến thiên điều hòa cùng tần số với phương trình:

*
*

Độ lệch pha:

*
(Xét tại cùng một thời điểm)

– Nếu:

*
{{\varphi }_{1}}" />: (2) là sớm pha hơn (1) hoặc (1) trễ pha hơn 2

– Các trường hợp đặc biệt:

+ Nếu

*
: cùng pha

+ Nếu

*
: ngược pha

+ Nếu

*
: vuông pha

4. Các đại lượng li độ (x); vận tốc (v); gia tốc (a); lực phục hồi (Fph) của DĐĐH

a.Biểu thức theo thời gian: x, v, a

+ Li độ:

*

+ Vận tốc:

*

+ Gia tốc:

*

Nhận xét:

+ Tần số: x, v, a biến đổi điều hoà cùng tần số

+ Pha: v sớm pha hơn so với x là

*
(v vuông pha với x)

a sớm pha hơn so với v là

*
(a vuông pha với v)

a ngược pha so với x

b. Trục giá trị đặc biệt:



c. Biểu thứcquan hệ độc lập giữa x,v,a tại cùng một thời điểm

+ x và v:

*
(đồ thị của v theo x là elip)

+ x và a:

*
(đồ thị của a theo x là đoạn thẳng)

+ v và a:

*
( đồ thị của a theo v là elip )

d. Lực gây dao động điều hoà: lực phục hồi hay lực kéo về (chiều luôn hướng về vị trí cân bằng)

– Biểu thức:

*

Trong đó:

*
(N) là lực gây ra dao động điều hoà

m (kg) là khối lượng của vật

*
là tần số góc

x (m) là li độ

5. Năng lượng của dao động điều hoà

a. Biểu thức theo thời gian:

– Động năng:

– Thế năng:

– Cơ năng:

b. Nhận xét:

– Động năng và thế năng biến đổi tuần hoàn theo thời gian với tần số f’ = 2f và T’ = T/2

– Cơ năng không đổi theo thời gian.

6.Mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa

– Xét một chất điểm chuyển động tròn đều với bán kính A và tốc độ quaywthì hình chiếu của chất điểm xuống một trục bất kỳ nằm trong mặt phẳng quỹ đạo là môt dao động điều hoà


=>

*

Biên độ A = bán kính của chuyển động

Tần số góc ω= tốc độ góc của vật(Chu kỳ dao động T = chu kì chuyển động tròn đều)Pha dao động =

*