Dao động điều hòa là một chuyển động rất quan trọng trong khoa học và đời sống, nó là hình chiếu của chuyển động tròn đều lên một đường thẳng nằm trong mặt phẳng qũy đạo. Dựa vào tính chất đó, Fresnel đã thay thế một phương trình dao động điều hòa thành một vectơ quay và nhờ đó giúp ta giải quyết các bài toán tổng hợp dao động điều hòa mà không dùng đến công thức biến đổi lượng giác; các bài tập điện về hiệu điện thế và dòng điện xoay chiều mà không phải giải. | TÌM VẬN TỐC TRUNG BÌNH KHI VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I. Đặt Vấn Đề tính mục đích. Dao động điều hòa là một chuyển động rất quan trọng trong khoa học và đời sống nó là hình chiếu của chuyển động tròn đều lên một đường thẳng nằm trong mặt phang qũy đạo. Dựa vào tính chất đó Fresnel đã thay thế một phương trình dao động điều hòa thành một vectơ quay và nhờ đó giúp ta giải quyết các bài toán tổng hợp dao động điều hòa mà không dùng đến công thức biến đổi lượng giác các bài tập điện về hiệu điện thế và dòng điện xoay chiều mà không phải giải hệ phương trình. Cũng trên phương pháp sử dụng vectơ quay ta sẽ giúp cho học sinh giải bài toán tìm vận tốc trung bình v của dao động điều hòa trên một đoạn thẳng quỷ đạo một cách nhanh gọn. II. TÍNH KHOA HOC 1. Thực trạng ban đầu của vấn đề Khi học về chuyển động ở bậc trung học cơ sở và gấn hơn là vật lí 10 học sinh đã được giảng dạy về cách tìm vận tốc trung bình v của một chuyển động biến đổi trên một đoạn đường nhất định thì bằng sĩ số giữa độ dài của đoạn đường và thời gian để đi hết đoạn đường As ấyv A 2. Nôi dung Do đó để tìm đại lượng này v học sinh cần phải lập hoặc biết phương trình quỹ đạo. Sau đó dựa vào phương trình và vị trí của đoạn cần tính v mà đi tìm thời điểm tại các vị trí đó. Biện luận để có thời gian thích hợp việc làm này đồi hỏi học sinh phải có kiến thức khá vững về lượng giác. Bài toán Một lò xo có độ cứng k 250 Nm đầu trên treo vào một điểm cố định đầu dưới gắn với một vật có khối lượng m 400 g. Kéo vật xuống dưới khỏi vị trí cân bằng 1 cm rồi truyền cho nó vận tốc 25 cyS theo phương đứng hướng xuống. Gọi P và Q là hai vị trí thấp nhất và cao nhất của vật trong quá trình dao động M và N là trung điểm của OP và OQ. Tìm vận tốc trung bình v khi vật dao động từ M đến N rồi trở về N lần thứ nhứt. a. Cách giải cơ bản Viết phương trình dao động điều hòa - Chọn t o lúc truyền cho vật vận tốc vo 25cyS Chiều dương hướng xuống. A xo V với w2 k 250 02 m 0 4 625 A 12 Ị 252 _ 625 theo chiều dương. Ta có Sin V2 . n -2 sin
