Dao động điều hòa đây là bài vật lí mở đầu của trương trình lớp 12. Vậy trong giao động điều hòa sẽ có những gì? Hãy cùng chúng tôi đi tìm hiểu về dao động điều hòa này thôi nào.
Xem ngay:
Dao động điều hòa là gì?
Dao động cơ
Dao động cơ là gì?
– Dao động cơ là chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng ( vị trí hợp lực tác dụng lên vật bằng không). VD: chuyển động đung đưa của chiếc lá,…
Dao động tuần hoàn
– Là dao động cơ mà sau những khoảng thời gian bằng nhau vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ. Khi vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ thì vật thực hiện được một dao động toàn phần.
Ví dụ: dao động của con lắc đồng hồ.
Dao động điều hòa
– Là dao động trong đó li độ (vị trí) của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian.( là dao động tuần hoàn đơn giản nhất).
Phương trình dao động điều hòa
– Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng từ -A đến A luôn có thể coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều với tốc độ góc ω, trên đường tròn có đường kính là đoạn thẳng đó.
– Giả sử t = 0 vật ở vị trí M0 được xác đinh bằng góc φ. Tại thời điểm t vị trí của M là (ωt + φ)
– Khi đó hình chiều P của M có tọa độ :
x = A cos(ωt + φ)
Phương trình trên được gọi là phương trình của dao động điều hòa.
=> Trong đó:
- x: Li độ của vật.
- A: Biên độ của vật ( giá trị lớn nhất của li độ).
- ω: tốc độ góc trong chuyển động tròn đều hay tần số góc trong dao động điều hòa.
- ωt + φ: pha dao động tại thời điểm t.
- φ: pha ban đầu ( pha dao động tại thời điểm ban đầu).
Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hòa
Chu kì
- Chu kì của dao động điều hòa là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần.
- Kí hiệu: T
- Đơn vị: giây (s)
Tần số
- Tần số của dao động điều hòa là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây.
- Kí hiệu: f
- Đơn vị: Hz
Tần số góc
– Trong dao động điều hòa
– Đơn vị: rad/s
Vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa
Vận tốc
– Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian.
– Vận tốc là đại lượng biến thiên điều hòa:
- Ở vị trí biên, x = ± A vận tốc bằng 0
- Ở vị trí cân bằng x = 0 thì vận tốc cực đại
Gia tốc
– Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian
– Tại vị trí cân bằng x = 0 => a = 0 và hợp lực F = 0.
– Gia tốc luôn ngược dấu với li độ (hay vecto gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng) và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ.
Đồ thị của dao động điều hòa
– Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin.
