VẬN TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

     

Để rất có thể giải quyếtđược các câu hỏi trắc nghiệm định hướng về daođộngđiều hoà thì học viên phải nắmđược 4 vấnđề: những khái niệm về daođộng, cácđại lượng sệt trưngcủa daođộngđiều hoà; cácđại lượng của daođộngđiều hoà; Tổng hợp daođộng và lý thuyết về những loại daođộng (dao đụng tắt dần, xấp xỉ cưỡng bức và giao động duy trì)

I.1. CÁC KHÁI NIỆM VỀ DAO ĐỘNG

1. Dao động:

- xê dịch là vận động có số lượng giới hạn trong không gian , được lặp đi lặp lại xung quanh vị trí cân bằng.

2. Dao động tuần hoàn:

- xê dịch tuần hòa là giao động mà trạng thái xê dịch được lặp đi tái diễn sau hầu hết khỏang thời gian bằng nhau:

a/ Chu kì: T(s)

- C1: Là khỏang thời gian ngắn nhất nhưng trạng thái xấp xỉ (vị trí, gia tốc và gia tốc) được lặp lại

- C2: Là thời hạn thực hiện tại một xấp xỉ T = tN

vHỏi: tách biệt giữa trạng thái cùng vị trí

b/ Tần số: f (Hz)

- Là số dao động triển khai trong một đối chọi vị thời hạn (f = Nt)

3. Giao động điều hòa:

+ bí quyết 1: Dao động điều hòa là xê dịch được biểu đạt bởi phương trình dạng sin (hoặc cos) gồm dạng

x = Acos(ωt+ φ)

vào đó: A, ω, φlà các hằng số

+ biện pháp 2: xấp xỉ điều hòa là giao động mà phương trình của chính nó là nghiệm của phương trình vi phân

x""+ ω2x = 0

+ phương pháp 3: dao động điều hòa là chuyển động dưới tính năng của lực kéo về gồm biểu thức

F = - k.x (trong đó k là hằng số)

+ Cách 4: xấp xỉ điều hòa là hình chiếu của một vận động tròn hầu như xuống một trục phía trong mặt phẳng quỹ đạo.

trong đó chu kì T=2πω

(ω là tần số góc)

-Đồ thị của daođộngđều hoà làđường hình sin:

*

II. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA :x = A cos(ωt+φ)

1.


Bạn đang xem: Vận tốc của vật dao động điều hòa


Xem thêm: Người Ta Dùng Truyền Động Ăn Khớp Để Làm Gì? Người Ta Dùng Truyền Động Ăn Khớp Để:A


Xem thêm: Giải Tập Bản Đồ Địa 9 Bài 10, Tập Bản Đồ Địa Lý Lớp 9 Bài 10


Biên độ A (cm, dm,mm, m.....)

+ Ý nghĩa: Là li độ rất đại

+ Công thức: A = xmax =A=lqd2=ST4

+ Đặc điểm: A>0

nhờ vào vào biện pháp kích thích hợp dao động

2.Tần số góc ω(rad/s) (tần số)

+ Ý nghĩa : Đặc trưng cho khả năng thực hiện dao động nhanh hay lờ lững (ví dụ 4Hz với 2Hz)

+ Công thức: ω = 2πf = 2πω(Con rung lắc lò xoω=km: , bé lắc đơn:ω=gl )

+ Đặc điểm: ω>0

3. Trộn dao động: (ωt+φ)_ rad

+ Ý nghĩa: Pha giao động (ωt+φ)tại thời gian t: xác định trạng thái giao động tại thời gian đó

Pha lúc đầu φ(Pha tại thời gian t = 0): xác minh trạng thái tại thời gian ban đầu

+ Đặc điểm:

- Giới hạn: -ππ (phụ nằm trong vào đk ban đầu)

-Có hai xấp xỉ x1 = A1 cos(ωt+φ1) cùng x2 = A2 cos(ωt+φ2)

=> Δφ = φ2 - φ1 (Độ lệch sóng của hai dao động)

Δφ = 2kπ (số chẵn lần π): hai dao động cùng phax1A1=x2A2 Δφ= π+2kπ (số lẻ lần π): hai giao động ngược phax1A1=-x2A2 Δφ= π2+2kπ: hai giao động vuông pha (sin2φ+cos2φ= 1)x12A12+x22A22=1 -π π: Δφ>0(tức j2> j­1): 2 sớm pha hơn 1

Δφ21 ): 2 trễ pha rộng 1

III. CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA :x = A cos(ωt+φ)

1. Li độ của xấp xỉ điều hòa:

- rõ ràng : Li độ với tọa độ:

Li độ là tọa độ vào hệ trục tọa độ cội tọa độ tại vị trí cân nặng bằng

- Phương trình li độ của xê dịch điều hòa:

x = Acos(ωt+φ)

- mô tả:

+ khi đi từ cân bằng ra biên thì: |x| tăng với ngược lại

- Đồ thị: Đồ thị của toạ độ theo thời gian là đường hình sin

- tiến trình của xê dịch điều hòa là một đoạn thẳng

2. Gia tốc của xê dịch điều hòa:

- Biểu thức theo thời gian: v = - ωA sin(ωt+φ) = ωA cos(ωt+φ+π2)

(Trong đó ωA là biên độ của vận tốc, φ+π2là pha của vận tốc )

- đối chiếu với li độ : tốc độ biến thiên điều hòa, cùng tần số, mau chóng pha rộng x : π2 (vuông trộn với x)

- Biểu thức liên hệ với li độ:x2A2+v2vmax2=1 x2A2+v2ω2.A2=1x2+v2ω2=A2

- Đồ thị của tốc độ theo thời gian là mặt đường hình sin

vận tốc theo li độ là 1 trong đoạn thẳng

- mô tả định tính biến thiên của vận tốc:

+ Chiều của vận tốc: luôn cùng chiều đưa động

+ Khi vận động từ biên về vị trí cân bằng (|x|¯=> |v|­): vận tốc tăng

+ trên vị trí cân đối (x = 0=> |v|max = ωA ): tốc độ lớn duy nhất (Vận tốc hoàn toàn có thể cực đại hoặc rất tiểu)

+ Tại vị trí biên: gia tốc bằng không (Tốc độ bé dại nhất)

3. Gia tốc của xê dịch điều hòa:

- Biểu thức theo thời gian: a = - ω2 A cos(ωt+φ) = ω2 A cos(ωt+φ+π)

(Trong đó ω2A là biên độ, φ+π là pha của gia tốc )

- So sánh

+ với li độ : vận tốc biến thiên ổn định cùng tần số, ngược trộn với li độ

+ cùng với vận tốc: gia tốc biến thiên điều hòa cùng tần số, sớm pha π2 so với vận tốc (vuông trộn với vận tốc)

- Biểu thức:

+ liên hệ với li độ: a = -ω2x

+ tương tác với tốc độ : a2amax2+v2vmax2=1v2ω2.A2+a2ω4.A2=1

- Đồ thị của gia tốc theo thời hạn là mặt đường hình sin; theo li độ là 1 trong đoạn thẳng; theo vận tốc là 1 trong những elíp

- mô tả định tính biến thiên của gia tốc:

+ Chiều của vec tơ gia tốc luôn luôn hướng về vị trí cân bằng

+ Khi chuyển động từ biên về vị trí cân bằng vận động nhanh dần

+ tại vị trí thăng bằng (x =0=>a = 0) gia tốc bằng không

+ Tại vị trí biên vận tốc có độ lớn cực đại (|x|= A => |a|max = ω2A)

¨Chú ý: xấp xỉ điều hòa không là chuyển động thẳng chuyển đổi đều (vì a không phải là hằng số)