* Dao động cơ là chuyển động của vật lặp đi lặp lại quanh một vị trí xác định. Vị trí xác định đó gọi là vị trí cân bằng.

VD: chuyển động của dây đàn guitar sau khi gảy

* Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái của vật được lặp đi lặp lại như cũ sao những khoảng thời gian xác định.

VD: chuyển động của con lắc đồng hồ 

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

VD:

 

Ta thấy chuyển động của hình chiếu của chuyển động tròn đều lên trục Ox có đặc điểm lặp đi lặp lại nhiều lần quanh gốc O, mà tọa độ của nó theo quy luật hàm cosin. 

1. Dao động là gì?

Dao động là sự lặp đi lặp lại nhiều lần một trạng thái của một vật nào đó.

2. Dao động tuần hoàn2.1 Thế nào là dao động tuần hoàn

Khái niệm dao động tuần hoàn là gì: Là dao động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau xác định.

2.2 Dao động tự do (dao động riêng)

 Là dao động của hệ xảy ra dưới tác dụng chỉ của nội lực.

 Là dao động có tần số (tần số góc, chu kỳ) chỉ phụ thuộc các đặc tính của hệ không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài. 

Khi đó:

ω gọi là tần số góc riêng;f gọi là tần số riêng;T gọi là chu kỳ riêng.2.3 Chu kì, tần số của dao động

Chu kì T của dao động điều hòa là khoảng thời gian để thực hiện một dao động toàn phần; đơn vị giây (s).

  Với N là số dao động toàn phần vật thực hiện được trong thời gian t.

 Tần số f của dao động điều hòa là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây; đơn vị héc (Hz).

➤ Xem thêm: Thế nào là dao động cưỡng bức? So sánh dao động cưỡng bức và dao động duy trì

3. Khái niệm dao động điều hòa3.1 Định nghĩa 

 – Là dao động mà trạng thái dao động được mô tả bởi định luật dạng cosin (hay sin) đối với thời gian.

3.2 Phương trình dao động 

   x = Acos(ωt + φ).

Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa:

  Li độ x: là độ lệch của vật khỏi vị trí cân bằng. Biên độ A: là giá trị cực đại của li độ, luôn dương. Pha ban đầu φ: xác định li độ x tại thời điểm ban đầu t = 0. Pha của dao động (ωt + φ): xác định li độ x của dao động tại thời điểm t. Tần số góc ω: là tốc độ biến đổi góc pha. Đơn vị: rad/s.

 

 Biên độ và pha ban đầu có những giá trị khác nhau, tùy thuộc vào cách kích thích dao động. Tần số góc có giá trị xác định (không đổi) đối với hệ vật đã cho.3.3 Phương trình vận tốc

 Véctơ v luôn cùng chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương thì v > 0, theo chiều âm thì v < 0). Vận tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng sớm pha hơn π/2 so với với li độ. Vị trí biên (x = ± A), v = 0. Vị trí cân bằng (x = 0),

      |v| = vmax = ωA.

3.4 Phương trình gia tốc

  a = – ω2Acos(ωt + φ) = ω2Acos(ωt + φ + π) = – ω2x.

 Véctơ a luôn hướng về vị trí cân bằng. Gia tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng ngược pha với li độ (sớm pha π/2 so với vận tốc). Véctơ gia tốc của vật dao động điều hòa luôn hướng về vị trí cân bằng, có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ.3.5 Hệ thức độc lập

Ví dụ: Kéo một con lắc lò xo rồi thả ra. Con lắc lò xo sẽ dao động tắt dần, bây giờ ta đặt một lực do tay ta tạo ra lên con lắc

Ví dụ các vật dao động tự do trong thực tế thường là ứng dụng của con lắc lò xo và con lắc đơn

VD: Khi ta đi xe máy, đến đoạn dừng đèn đỏ, ta tắt máy đi, xe sẽ dao động khoảng vài giây sau đó dừng lại. 

Một số ví dụ về dao động cơ: 

+ Dao động qua lại của con lắc trong đồng hồ quả lắc.

+ Chuyển động của xích đu hoặc chiếc bập bênh.

Ví dụ về hàm số tuần hoàn là : \(g(x) = \left\{ \begin{array}{l}0\,\,\,\,\,\,\,,x \in Q\\1\,\,\,\,\,\,\,\,,x \in R\end{array} \right.\)

-Tham khảo-

Một số dao động quan sát được trong thực tế:

- Dây đàn ghita dao động sau khi gảy.

- Màng trống dao động sau khi gõ vào. 

- Con lắc đồng hồ dao động.

- Âm thoa dao động sau khi gõ vào

- Huyền dao động (nhấp nhô lên xuống tại chỗ) trên mặt nước.

....v.v....

Các thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc ô tô, xe máy... là những ứng dụng của dao động tắt dần.