Chủ đề 1 "Đại cương dao động điều hòa" giúp các em học sinh nắm vững các kiến thức lí thuyết và tiếp cận với những dạng bài tập về dao động điều hòa như: Tính thời gian và đường đi trong dao động điều hòa, tính tốc độ trung bình và vận tốc trung bình, xác định trạng thái dao động của vật sau (trước) thời điểm t một khoảng t, tính thời gian trong một chu kỳ để |x|, |v|, |a| nhỏ hơn hoặc lớn hơn một giá trị nào đó (Dùng công thức tính & máy tính cầm tay), tìm số lần vật đi qua vị trí đã biết x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F) từ thời điểm t1 đến t2,. chi tiết tài liệu. | CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT 1. Chu kì, tần số, tần số góc: ω = 2πf = t 2π ; T= (t là thời gian để vật thực hiện n dao động) T n Page | 1 2. Dao động: a. Dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt, gọi là vị trí cân bằng. b. Dao động tuần hoàn: Sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ. c. Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) theo thời gian. 3. Phương trình dao động điều hòa (li độ): x = Acos( t + ) + x: Li độ, đo bằng đơn vị độ dài cm hoặc m + A = xmax: Biên độ (luôn có giá trị dương) + Quỹ đạo dao động là một đoạn thẳng dài L = 2A + (rad/s): tần số góc; (rad): pha ban đầu; ( t + ): pha của dao động + xmax = A, |x|min = 0 4. Phương trình vận tốc: v = x’= - Asin( t + ) + v luôn cùng chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương thì v > 0, theo chiều âm thì v < 0) π + v luôn sớm pha so với x. 2 Tốc độ: là độ lớn của vận tốc |v|= v + Tốc độ cực đại |v|max = A khi vật ở vị trí cân bằng (x = 0). + Tốc độ cực tiểu |v|min= 0 khi vật ở vị trí biên (x= A ). 5. Phương trình gia tốc: a = v’= - 2Acos( t + ) = - 2x + a có độ lớn tỉ lệ với li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng. π + a luôn sớm pha so với v ; a và x luôn ngược pha. 2 + Vật ở VTCB: x = 0; v max = A ; a min = 0 + Vật ở biên: x = ±A; v min = 0; a max = A 2 6. Hợp lực tác dụng lên vật (lực hồi phục): F = ma = - m ω2x =- kx + F có độ lớn tỉ lệ với li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng. Copyright by UCE Corporation + Dao động cơ đổi chiều khi hợp lực đạt giá trị cực đại. + Fhpmax = kA = m ω2 A : tại vị trí biên + Fhpmin = 0: tại vị trí cân bằng Page | 2 7. Các hệ thức độc lập: 2 2 2 x v v 2 2 a) + =1 A = x + ω A Aω a) đồ thị của (v, x) là đường elip. b) a = - 2x b) đồ thị của (a, x) là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ. 2 2 a2 v 2 a v c) + = 1 A2 = 4 + 2 2
