Khái niệm về dao động, dao động điều hòa

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Phát biểu định nghĩa của dao động điều hòa

Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (2)

Phương tridnh dao động điều hòa là x = Acos(ωt+ Ø), trong đó:

- x là li độ của dao động

- A là biên độ dao động

- ω là tần số góc của đơn vị, có đơn vị là rad/s

- (ωt+ Ø) là pha của dao động tại thời điểm t, có đơn vị là rad,

- Ø là pha ban đầu của dao động


Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (2)

Một điểm dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó.

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)
Chu kỳ dao động T (s): là khoảng thời gian mà trạng thái dao động của vật được lặp lại như cũ (khoảng thời gian vật chuyển động được một vòng) Tần số dao động f (Hz): là số dao động toàn phần thực hiện được trong 1 giây f = \(\dfrac{1}{T}\)
Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Tần số góc ω của dao động điều hòa là một đại lượng liên hệ với chu kì T hay với tần số f bằng các hệ thức sau đây:

ω = 2Π/T = 2Πf.

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

a. Lập công thức tính vận tốc và gia tốc của vật

v = x = -ωAsin(ωt + Ø)

a = v = -ω2Acos(ωt + Ø) = -ω2x

b.

Ở vị trí biên thì vận tốc bằng 0. Tại vị trí cân bằng thì gia tốc bằng 0.

c.

Ở vị trí vân vằng thì vận tốc có độ lớn cực đại. Còn ở vị trí biên thì gia tốc có độ lớn cực đại.


Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (3)

C. 6 cm

Vì quỹ đạo dao động có độ dài bằng hai lần biên độ.

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

D.

Phương trình dao động: x = - 5cos(4πt) = 5cos(4πt + π) (cm).

Biên độ A = 5 cm, pha ban đầu = π rad.



Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Biên độ: A = 2 cm; pha ban đầu: φ = π/6; pha tạo thời điểm t: (5t – π/6)

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (2)

a) T = 0,5 s;

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

Hai vị trí biến cách nhau 36 cm, nên biên độ A = 18 cm.

Thời gian đi từ vị trí nầy đến vị trí bên kia là \(\dfrac{1}{2}T\)nên chu kì T = 0,5 s và tần số f = \(\dfrac{1}{T}\)= 2 Hz.