Tìm Hiểu Về Dao Động Điều Hòa Trong Môn Lý 12

Trong chương trình Lý 12, dao động điều hòa là một khái niệm quan trọng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng Marathon tìm hiểu về nội dung và công thức cũng như các dạng bài tập liên quan đến dao động điều hòa. Các bạn hãy cùng theo dõi bài viết nhé.

Dao Động Cơ và Dao Động Tuần Hoàn

Dao động cơ là loại dao động mà vật chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt được gọi là vị trí cân bằng.

Bạn đang xem: Tìm Hiểu Về Dao Động Điều Hòa Trong Môn Lý 12

Trong khi đó, dao động tuần hoàn là loại dao động mà trạng thái của vật được lặp lại sau một khoảng thời gian nhất định.

Khái Niệm và Công Thức của Dao Động Điều Hòa

Trong phần lý thuyết, chúng ta sẽ tìm hiểu về khái niệm, phương trình và các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà.

Dao động điều hòa là loại dao động tuần hoàn mà phương trình trạng thái được biểu diễn dưới dạng các hàm điều hoà (sin hoặc cosin). Thời gian vật thực hiện một dao động toàn phần là một chu kỳ T. Số dao động toàn phần vật thực hiện được trong 1s là tần số f.

Công thức để tính toán dao động điều hòa như sau:

Trong công thức này, dao động cơ chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng, chẳng hạn như chuyển động đung đưa của chiếc lá, chuyển động của con lắc đồng hồ…

Phương Trình của Dao Động Điều Hòa

Khi một điểm bất kỳ P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng từ P1 đến P2, ta luôn có thể coi điểm P đó là hình chiếu của một điểm M tương ứng chuyển động tròn đều với tốc độ góc ω, trên đường tròn có đường kính là đoạn thẳng P2P1.

Giả sử t = 0, vật ở vị trí M0 được xác định 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.

Với:

• x: Li độ của vật (đơn vị là m hoặc cm)
• A: Biên độ của vật (giá trị lớn nhất của li độ) (đơn vị là m hoặc cm)
• ω: Tốc độ góc trong chuyển động tròn đều (hoặc tần số góc trong dao động điều hòa) (đơn vị là rad/s)
• ωt + φ: Pha dao động tại thời điểm t
• φ: Pha ban đầu (pha dao động tại thời điểm ban đầu) (đơn vị là rad)

Đại Lượng Đặc Trưng của Dao Động Điều Hòa

Trong dao động điều hòa, chúng ta cần nắm vững các đại lượng đặc trưng như chu kì, tần số dao động, tần số góc, vận tốc và gia tốc dao động điều hòa.

Chu kì

Chu kì là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần.

Đơn vị của chu kì là s (giây).

Tần số dao động

Tần số f là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây.

Đơn vị của tần số là Hz (héc).

Tần số góc

Tần số góc ω là đại lượng liên quan đến chu kì T hay tần số f qua hệ thức:

• Đơn vị của tần số góc là rad/s.
• Một chu kì dao động vật đi được quãng đường là S = 4A.
• Chiều dài quỹ đạo chuyển động của vật là L = 2A.

Vận tốc và Gia tốc

(Văn chưa cung cấp thông tin về vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa. Vui lòng quay trở lại sau để cập nhật thông tin đầy đủ)

Bài Tập Về Dao Động Điều Hòa

Bài tập 1: Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một quỹ đạo thẳng dài 14 cm với chu kì 1 s. Từ thời điểm vật qua vị trí có li độ 3,5 cm theo chiều dương đến khi gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu lần thứ hai, vật có tốc độ trung bình là bao nhiêu?

Lời giải:

(Chưa cung cấp lời giải cho bài tập 1. Vui lòng quay trở lại sau để cập nhật lời giải chi tiết)

Bài tập 2: Một vật nhỏ khối lượng 200 g dao động điều hòa với tần số 0,5 Hz. Khi lực kéo về tác dụng lên vật là 0,1 N thì động năng của vật có giá trị 1 mJ. Lấy π² = 10. Tính tốc độ của vật khi đi qua vị trí cân bằng.

Lời giải:

(Chưa cung cấp lời giải cho bài tập 2. Vui lòng quay trở lại sau để cập nhật lời giải chi tiết)

Trên đây là bài tổng hợp toàn bộ kiến thức về chủ đề dao động điều hòa và một số bài tập minh hoạt liên quan. Hy vọng bài viết này sẽ giúp các bạn nắm vững lý thuyết cũng như biết cách vận dụng công thức để giải bài tập nhanh chóng. Các bạn hãy theo dõi website Marathon để học online trực tuyến nhiều kiến thức Toán – Lý – Hóa – Văn bổ ích khác. Chúc các bạn học hành tiến bộ và luôn đạt điểm cao!

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức