4 dạng bài tập áp dụng tổng hợp công thức vật lý 12 chương 1

4 dạng bài tập tập cần vận dụng tổng hợp công thức vật lý 12 chương 1. Bài tập về chuyên đề dao động điều hòa xuất hiện từ 4-6 câu trong đề thi THPTQG. Vì vậy, CCBook sẽ tổng hợp công thức vật lý 12 chương 1. Để giúp những em giải hết 4 dạng bài tập thuộc chương Một dưới đây.

Nhắc lại những chuyên đề tri thức vật lý 12 chương 1

Chương 1: Dao động điều hòa của chương trình vật lý 12 gồm 6 chuyên đề:

  • Chuyên đề 1: Đại cương dao động điều hòa.
  • Chuyên đề 2: Con lắc lò xo.
  • Chuyên đề 3: Con lắc đơn.
  • Chuyên đề 4: Những dạng bài tập trong dao động điều hòa.
  • Chuyên đề 5: Những loại dao động.
  • Chuyên đề 6: Những bài toán đồ thị.

Tổng hợp công thức vật lý 12 chương Một để giải hết 4 dạng bài tập

Trong chương dao động điều hòa sẽ bao gồm 4 dạng bài tập chính. Tương ứng với từng dạng bài tập sẽ vận dụng những công thức giải khác nhau. Vì vậy, CCBook sẽ tổng hợp công thức vật lý 12 chương Một tương ứng với từng dạng bài. Để những em tiện theo dõi và vận dụng được từng công thức vào dạng bài cụ thể.

Dạng 1: Viết phương trình dao động điều hòa

Để khắc phục được dạng bài này. Tổng hợp công thức vật lý 12 chương những em cần phải vận dụng như sau:

Phương trình tổng quát: x= A cos (ωt+ φ).

Tìm biên độ A:

Tìm tần số góc ω:

Tìm pha ban sơ φ:

Cách 1: Tại thời khắc ban sơ (t=0), ta với:

Giải Hai trong 3 phương trình trên để tìm φ (-π ≤ φ ≤ π).

Cách 2: Sử dụng mối liên hệ giữa v và φ. Vật chuyển động theo chiều dương trục Ox: v > 0 => φ < 0.

Cách 3: Những em sẽ sử dụng máy tính casio để bấm nhanh ra kết quả.

Cách này đã được trình bày rất chi tiết trong sách Đột phá 8+ môn Vật lí kì thi THPT Quốc gia. Những em với thể tham khảo thêm để biết cách làm nhé.

Trên đây là tổng hợp công thức vật lý 12 chương Một những em cần vận dụng để giải được dạng bài 1.

Dạng 2: Bài toán thời kì trong dao động điều hòa

Trong bài toán thời kì trong dao động điều hòa còn bao gồm 7 bài toán nhỏ. Tương ứng với từng bài toán nhỏ sẽ vận dụng tổng hợp công thức vật lý 12 chương Một khác nhau.

Bài toán 1: Tìm thời kì ngắn nhất vật đi từ vựng trí với li độ x1 tới x2

Bài toán này sẽ với nhiều cách giải khác nhau. Dưới đây CCBook sẽ hướng dẫn những em cách giải tổng quát vận dụng cho mọi bài toán.

Bước 1: Sử dụng đường tròn lượng giác xác định vị trí chất điểm trên vòng tròn tương ứng với hai li độ x1 và x2 (mỗi li độ sẽ cho Một vị trí ở nửa trên và nửa dưới vòng tròn).

Bước 2: Chọn vị trí thỏa mãn điều kiện sao cho góc quét của bán kinh quay từ li độ x2 tới li độ x2 là nhỏ nhất và vật chuyển động theo một chiều.

Bước 3: Xác định góc quét. Xác định góc quay:

Bài toán 2: Tìm li độ trước hoặc sau thời khắc xét một khoảng denta t

Để giải dạng bài toán Hai này. Những em sẽ sử dụng tổng hợp công thức vật lý 12 chương Một như sau:

Bài toán 3: Thời khắc vật qua li độ xo lần thứ n

Ứng dụng tổng hợp công thức vật lý 12 chương Một để “xử gọn” bài toán này:

a. Thời kì vật qua vị trí với li độ xo lần thứ n (ko tính tới chiều chuyển động).
  • Với n lẻ:

t1 là thời kì vật đi từ vựng trí ban sơ tới vị trí với li độ xo lần thứ nhất.

  • Với n chẵn:

t2 là thời kì vật đi từ vựng trí ban sơ tới vị trí với li độ xo lần thứ hai.

 b. Thời kì vật qua vị trí với li độ x0 lần thứ n (với xét tới chiều chuyển động)

t1 là thời kì kể từ vựng trí ban sơ tới vị trí xo theo chiều xác định lần trước nhất.

c. Thời kì vật cách vị trí thăng bằng một khoảng x0 lần thứ n

Để xác định thời khắc lần thứ n vật cách vị trí thăng bằng một khoảng xo, ta làm như sau:

Bước 1: Lấy n: 4 = a dư b. Trong đó, b nhận Một trong 4 trị giá là 1, 2, 3 hoặc 4.

Bước 2:  với tb là thời kì vật cách vị trí thăng bằng một khoảng xo lần thứ b.

Bài toán 4: Thời kì vật chuyển động từ trị giá của li độ, véc tơ vận tốc tức thời hoặc gia tốc

Phương pháp giải của bài toán này như sau:

Bài toán 6: Đếm số lần vật đi qua li độ xo từ thời kì từ t1 tới t2.

Dạng 3: Bài toán quãng đường

Bài toán quãng đường cũng bao gồm 3 dạng bài toán nhỏ. Vì vậy, những em cần vận dụng tổng hợp công thức vật lý 12 chương Một dưới đây để vận dụng giải bài tập.

Bài toán 1: Tính quãng đường vật đi từ thời khắc t1 tới t2

Bước 1: Lập tỉ số

Nếu m =0 thì: Quãng đường đi được là: S = n.4A

Nếu m ≠ 0 thì: Quãng đường vật đi được là: S = n.4A + S dư

Bước 2: Xác định vị trí điểm M trên vòng tròn, ứng với thời khắc t1 (hoặc trên trục thời kì).

Bước 3: Xác định vị trí điểm N trên phố tròn ứng với thời khắc t2 (hoặc trên trục thời kì).

Bước 4: Vẽ hình mô tả trạng thái (x1, v1) và (x2, v2) rồi dựa vào hình vẽ để tính S dư vật còn đi trong phần lẻ của chu kì.

Bài toán 2: Quãng đường to nhất, nhỏ nhất vật đi được xét trong cùng khoảng thời kì Δt

Phương pháp này vận dụng cho mọi bài toán. Dưới đây là tổng hợp công thức vật lý 12 chương Một những em cần vận dụng:

Bước 1: Xác định góc quét

Δφ = ωΔt = nπ + Δφ0

Bước 2: Xác định Smax, Smin theo:

Bài toán 3: Véc tơ vận tốc tức thời trung bình – Tốc độ trung bình

Lưu ý: Véc tơ vận tốc tức thời với thể âm hoặc dương hoặc bằng ko, còn tốc độ thì ko âm.

Dạng 4: Năng lượng của dao động điều hòa

Tổng hợp công thức vật lý 12 chương Một cần vận dụng để giải dạng bài này:

Trường hợp con lắc đơn:

Trên đây là tổng hợp công thức vật lý 12 chương Một để giải “ngon lành” 4 dạng bài tập. Những em cần phải nắm chắc để vận dụng vào giải bài tập.

Lý thuyết chuyên đề con lắc đơn luyện thi đại học .

Sách luyện thi THPT Quốc gia “xử gọn” tri thức 3 năm

Tổng hợp công thức vật lý 12 chương Một mà CCBook san sẻ với những em ở trên. Đều được trích trong cuốn sách Đột phá 8+ môn Vật lí kì thi THPT Quốc gia.

Ko chỉ tổng hợp đủ tri thức cả 3 năm lớp 10, 11, 12. Những dạng bài tập trọng tâm theo 4 mức độ trong đề thi. Để giúp em “xử gọn” thuận tiện tri thức 3 năm. Cuốn sách còn hệ thống đủ những phương pháp mới giải nhanh trắc nghiệm vật lý. Giúp em “đánh bại” đề thi phân hóa. Pphá bẫy” thắc mắc 9, 10. Tiết kiệm thời kì làm bài lên tới 30%.

Những em với thể tham khảo thêm nội dung cuốn sách tại đây nhé!


--- Cập nhật: 23-01-2023 --- edu.dinhthienbao.com tìm được thêm bài viết Giải Vật Lí lớp 12 Chương 1: Dao động cơ từ website vietjack.com cho từ khoá hướng dẫn giải bài tập lý 12 chương 1.



Giải bài tập Vật Lí lớp 12 Chương 1: Dao động cơ

Bài giảng: Đại cương về dao động điều hòa (phần 1) - Thầy Lê Xuân Vượng (Thầy giáo VietJack)

Với giải bài tập Vật Lí lớp 12 Chương 1: Dao động cơ hay nhất, chi tiết giúp học trò thuận tiện làm bài tập về nhà môn Vật Lí 12. Ngoài ra là những bài tóm tắt lý thuyết Vật Lí 12 [có kèm video bài giảng] và bộ bài tập trắc nghiệm theo bài học cùng với trên 20 dạng bài tập Vật Lí lớp 12 với đầy đủ phương pháp giải giúp bạn ôn luyện để đạt điểm cao trong những bài thi môn Vật Lí 12.

  • Vật Lí 12 Bài 1: Dao động điều hòa
  • Vật Lí 12 Bài 2: Con lắc lò xo
  • Vật Lí 12 Bài 3: Con lắc đơn
  • Vật Lí 12 Bài 4: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức
  • Vật Lí 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen
  • Vật Lí 12 Bài 6:Thực hiện: Khảo sát thực nghiệm những định luật dao động của con lắc đơn



Giải bài tập Vật Lí 12 Bài 1: Dao động điều hòa

C1 trang 10 SGK Vật Lí 12: Gọi Q là hình chiếu của điểm M lên trục y (H.1.2). Chứng minh rằng điểm Q dao động điều hòa.

Trả lời:

Gọi Q là hình chiếu của điểm M lên trục Oy

Ta với tọa độ y = OQ của điểm Q với phương trình là :

yQ = OMsin(ωt + φ)

Đặt OM = A, phương trình tọa độ y được viết lại là :

yQ = Asin(ωt + φ)

Vì hàm sin hay cosin là một dao động điều hòa, nên dao động của điểm Q được gọi là dao động điều hòa.

Bài 1 (trang 9 SGK Vật Lí 12): Phát biểu khái niệm của dao động điều hòa.

Lời giải:

Dao động điều hòa: là dao động được mô tả theo định luật hình sin (hoặc cosin) theo thời kì, phương trình với dạng: x = Asin(ωt + φ) hoặc x = Acos(ωt + φ). Đồ thị của dao động điều hòa là một đường sin (hình vẽ):

Bài 2 (trang 9 SGK Vật Lí 12): Viết phương trình của dao động điều hòa và giảng giải những đại lượng trong phương trình.

Lời giải:

Phương trình của dao động điều hòa x= Acos(ωt + φ)

Trong đó :

- x : li độ của dao động (độ lệch của vật khỏi vị trí thăng bằng) với đơn vị là centimet hoặc mét (cm ; m)

- A : biên độ dao động, với đơn vị là centimet hoặc mét (cm ; m)

- ω : tần số góc của dao động với đơn vị là radian trên giây (rad/s)

- (ωt + φ) : pha của dao động tại thời khắc t, với đơn vị là radian (rad)

- φ: pha ban sơ của dao động, với đơn vị là radian (rad)

Bài 3 (trang 9 SGK Vật Lí 12): Mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều thể hiện ở chỗ nào ?

Lời giải:

Một điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng xoành xoạch với thể được coi là hình chiếu của một điểm M tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó.

....................................

....................................

....................................

Giải bài tập Vật Lí 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Bài giảng: Con lắc lò xo (phần 1) - Thầy Lê Xuân Vượng (Thầy giáo VietJack)

C1 trang 11 SGK Vật Lí 12: Chứng minh rằng: với đơn vị giây.

Trả lời:

Từ công thức định luật II Niuton, ta với:

F = ma ⇒ 1N = 1kg.1m/s2 → 1N/m = 1kg/s2.

Đơn vị của k là (N/m), đơn vị của m là (kg)

→ với đơn vị là:

Vậy với đơn vị là giây (s).

C2 trang 12 SGK Vật Lí 12: Hãy cho biết một cách định tính, thế năng và động năng của con lắc thay đổi thế nào lúc nó đi từ vựng trí biên về vị trí thăng bằng và từ vựng trí thăng bằng tới vị trí biên.

Trả lời:

Con lắc đi từ vựng trí biên về vị trí thăng bằng: trị giá x giảm dần ⇒ thế năng Et giảm dần ⇒ động năng Eđ tăng dần ⇒ trị giá của v tăng dần.

Tại vị trí thăng bằng O: trị giá x = 0 ⇒ thế năng Et = 0 ⇒ động năng cực đại Eđmax ⇒ véc tơ vận tốc tức thời với trị giá cực đại.

Con lắc đi từ vựng trí thăng bằng tới biên: trị giá x tăng dần ⇒ thế năng Et tăng dần ⇒ động năng Eđ giảm dần ⇒ trị giá v giảm dần.

Tại biên: trị giá xmax = A ⇒ thế năng cực đại Etmax ⇒ động năng bằng 0 ⇒ véc tơ vận tốc tức thời bằng 0.

Bài 1 (trang 13 SGK Vật Lí 12): Khảo sát dao động của con lắc lò xo nằm ngang. Tìm công thức của lực kéo về.

Lời giải:

   + Xét con lắc lò xo như hình vẽ:

Chọn hệ trục tọa độ với Ox với gốc tọa độ O trùng với vị trí thăng bằng, chiều dương là chiều quy ước (như hình vẽ).

Từ vựng trí thăng bằng O kéo vật m cho lò xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay, vật sẽ dao động trên một đường thẳng quanh vị trí thăng bằng.

Tại vị trí thăng bằng: + = 0 (1)

Tại vị trí với li độ x bất kì: + + = m. (2)

Chiếu phương trình (2) lên trục Ox ta được:

Fđh = ma ↔ -kx = ma = mx’’ → x’’ + ω2x = 0 (∗) với ω2= k/m

Phương trình (∗) là phương trình vi phân trình diễn chuyển động của con lắc lò xo, phương trình này với nghiệm là: x = Acos(ωt + φ), tương tự chuyển động của con lắc lò xo là một dao động điều hòa.

   + Hợp lực tác dụng lên con lắc chình là lực kéo về, do vậy:

Fhl = Fkéo về = m.a = -kx = - mω2x

Bài 2 (trang 13 SGK Vật Lí 12): Nêu công thức tính chu kì của con lắc lò xo.

Lời giải:

Công thức chu kì con lắc lò xo

Với : m : khối lượng quả nặng (kg)

k : là độ cứng của lò xo, với đơn vị là Niuton trên mét (N/m)

T : là chu kì, với đơn vị là giây (s)

Bài 3 (trang 13 SGK Vật Lí 12): Viết công thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo.

Lúc con lắc lò xo dao động điều hòa thì động năng và thế năng của con lắc biến đổi qua lại như thế nào?

Lời giải:

Động năng :

Wđ : Động năng của con lắc lò xo (J)

m: khối lượng của vật (kg)

v: véc tơ vận tốc tức thời của vật (m/s)

Thế năng (Chọn gốc thế năng đàn hồi tại vị trí thăng bằng của vật)

Wt: thế năng đàn hồi (J)

k: độ cứng lò xo (N/m)

x: li độ (m)

Cơ năng: Bằng tổng động năng và thế năng

Lúc con lắc dao động điều hòa, động năng tăng thì thế năng giảm và trái lại, động năng giảm thì thế năng tăng.

....................................

....................................

....................................

Nhà băng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

  • Hơn 75.000 câu trắc nghiệm Toán với đáp án
  • Hơn 50.000 câu trắc nghiệm Hóa với đáp án chi tiết
  • Sắp 40.000 câu trắc nghiệm Vật lý với đáp án
  • Hơn 50.000 câu trắc nghiệm Tiếng Anh với đáp án
  • Kho trắc nghiệm những môn khác




--- Cập nhật: 23-01-2023 --- edu.dinhthienbao.com tìm được thêm bài viết Ôn tập Vật Lý 12 Chương 1 Dao động cơ từ website hoc247.net cho từ khoá hướng dẫn giải bài tập lý 12 chương 1.

Đề cương Ôn tập Vật Lý 12 Chương 1

A. Tóm tắt lý thuyết

1. Dao động điều hòa

1.1. Dao động điều hòa

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

+ Phương trình dao động: (x = Acos(omega t + varphi ))

+ Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng xoành xoạch với thể được coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều trên phố tròn với đường kính là đoạn thẳng đó.

1.2. Những đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà: Trong phương trình (x = Acos(omega t + varphi )) thì:

Những đại lượng đặc trưng

Ý nghĩa

Đơn vị

A

m, cm, mm

((omega t + varphi ))

pha của dao động tại thời khắc t

Rad; hay độ

(varphi ))

pha ban sơ của dao động,

rad

(omega)

tần số góc của dao động điều hòa

rad/s.

T

Chu kì T của dao động điều hòa là khoảng thời kì để thực hiện một dao động toàn phần

s ( giây)

f

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

( = frac{1}{T})

 Hz ( Héc)

    Biên độ A và pha ban sơ j phụ thuộc vào cách kích thích ban sơ làm cho hệ dao động,

    Tần số góc w (chu kì T, tần số f) chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của hệ dao động.

1.3. Mối liên hệ giữa li độ , véc tơ vận tốc tức thời và gia tốc của vật dao động điều hoà:

 Đại lượng

Biểu thức

So sánh,  liên hệ

Li độ

  (x = Acos(omega t + varphi )): là nghiệm của phương trình :

x’’ + w2x = 0 là phương trình động lực học của dao động điều hòa.

 xmax = A

Li độ của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng trễ pha hơn (frac{pi }{2}) so với với véc tơ vận tốc tức thời.

Véc tơ vận tốc tức thời

v = x' = - wAsin(wt + j)

-Vị trí biên (x = ± A), v = 0.

-Vị trí thăng bằng (x = 0), |v| = vmax = wA.

Véc tơ vận tốc tức thời của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng sớm pha hơn (frac{pi }{2}) so với với li độ.

Gia tốc

a = v' = x’’ = - w2Acos(wt + j)

a= - w2x.

Véc tơ gia tốc của vật dao động điều hòa luôn hướng về vị trí thăng bằng, với độ to tỉ lệ với độ to của li độ.

- Ở biên (x = ± A), gia tốc với độ to cực đại:

           amax = w2A.

- Ở vị trí thăng bằng (x = 0), gia tốc bằng 0.

Gia tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng ngược pha với li độ (sớm pha (frac{pi }{2}) so với véc tơ vận tốc tức thời).

Lực kéo về

F = ma = - kx

Lực tác dụng lên vật dao động điều hòa :luôn hướng về vị trí thăng bằng, gọi là lực kéo về (hồi phục).

Fmax = kA

1.4. Hệ thức độc lập đối với thời kì :  

+ Giữa tọa độ và véc tơ vận tốc tức thời:

+ Giữa gia tốc và véc tơ vận tốc tức thời:

   (frac{{{v^2}}}{{{omega ^2}{A^2}}} + frac{{{a^2}}}{{{omega ^4}{A^2}}} = 1)

Hay  ({A^2} = frac{{{v^2}}}{{{omega ^2}}} + frac{{{a^2}}}{{{omega ^4}}})    ⇒  ({v^2} = {omega ^2}.{A^2} -  + frac{{{a^2}}}{{{omega ^2}}})       

⇒ ({a^2} = {omega ^4}.{A^2} - {omega ^2}.{v^2})

2. Con lắc lò xo

2.1. Mô tả: Con lắc lò xo gồm một lò xo với độ cứng k, khối lượng ko đáng kể, một đầu gắn nhất mực, đầu kia gắn với vật nặng khối lượng m được đặt theo phương ngang hoặc treo thẳng đứng.

2.2. Phương trình dao động:             (x = Acos(omega t + varphi ));

với: w =(sqrt {frac{k}{m}} );      

2.3. Chu kì, tần số của con lắc lò xo: T = 2p(sqrt {frac{m}{k}} ); f = (frac{1}{{2pi }})(sqrt {frac{k}{m}} ).

2.4. Năng lượng của con lắc lò xo:

+ Động năng: ({{rm{W}}_d} = frac{1}{2}m{v^2} = frac{1}{2}m{omega ^2}{A^2}{rm{si}}{{rm{n}}^2}(omega t + varphi ) = {rm{Wsi}}{{rm{n}}^2}(omega t + varphi ))

+Thế năng:     ({{rm{W}}_t} = frac{1}{2}m{omega ^2}{x^2} = frac{1}{2}m{omega ^2}{A^2}co{s^2}(omega t + varphi ) = {rm{W}}co{{mathop{rm s}nolimits} ^2}(omega t + varphi ))

 +Cơ năng :      ({rm{W}} = {{rm{W}}_d} + {{rm{W}}_t} = frac{1}{2}k{A^2} = frac{1}{2}m{omega ^2}{A^2})   = hằng số.

Động năng, thế năng của vật dao động điều hòa biến thiên tuần hoàn với tần số góc w’ = 2w, tần số f’ = 2f, chu kì T’ = T/2.

3. Con lắc đơn

31. Mô tả: Con lắc đơn gồm một vật nặng treo vào sợi dây ko giãn, vật nặng kích thước ko đáng kể so với chiều dài sợi dây, sợi dây khối lượng ko đáng kể so với khối lượng của vật nặng.

3.2. Tần số góc: (omega  = sqrt {frac{g}{l}} );      

+Chu kỳ: (T = frac{{2pi }}{omega } = 2pi sqrt {frac{l}{g}} );         

+Tần số: (f = frac{1}{T} = frac{omega }{{2pi }} = frac{1}{{2pi }}sqrt {frac{g}{l}} )

    Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và a0 << Một rad hay S0 << l

3.3. Lực hồi phục (F =  - mgsin alpha  =  - mgalpha  =  - mgfrac{s}{l} =  - m{omega ^2}s)

    Lưu ý: + Với con lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lượng.

    + Với con lắc lò xo lực hồi phục ko phụ thuộc vào khối lượng.

3.4. Năng lượng của con lắc đơn:({rm{W}} = frac{1}{2}m{omega ^2}S_0^2 = frac{1}{2}frac{{mg}}{l}S_0^2 = frac{1}{2}mglalpha _0^2 = frac{1}{2}m{omega ^2}{l^2}alpha _0^2)

+ Động năng : Wđ = (frac{1}{2})mv2

+ Thế năng: Wt = mgl(1 - cosa)

+ Cơ năng: W = Wt + Wđ = mgl(1 - cosa0) = (frac{1}{2})mgl(alpha _0^2).

   Cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn nếu bỏ qua ma sát.

3.5. Tại cùng một nơi con lắc đơn chiều dài l1 với chu kỳ T1, con lắc đơn chiều dài l2 với chu kỳ T2, thì:

+Con lắc đơn chiều dài l1 + l2 với chu kỳ là:          (T_{}^2 = T_1^2 + T_2^2)

3.6. Lúc con lắc đơn dao động với a0 bất kỳ.

a/ Cơ năng:                  W = mgl(1-cosa0).

b/ Véc tơ vận tốc tức thời :                     (v = sqrt {2gl(c{rm{os}}alpha  - c{rm{os}}{alpha _0})} )

c/ Lực căng của sợi dây: T = mg(3cosα – 2cosα0)

3.7.Con lắc lò xo; con lắc đơn và Trái Đất; con lắc vật lý và Trái Đất là những hệ dao động .

Dưới đây là bảng những đặc trưng chính của một số hệ dao động.

Hệ dao động

Con lắc lò xo

Con lắc đơn

Con lắc vật lý

Cấu trúc

Hòn bi (m) gắn vào lò xo (k).

Hòn bi (m) treo vào đầu sợi dây (l).

Vật rắn (m, I) quay quanh trục nằm ngang.

VTCB

-Con lắc lò xo ngang: lò xo ko giãn

- Con lắc lò xo dọc: lò xo biến dạng (Delta l = frac{{mg}}{k})

Dây treo thẳng đứng

QG (Q là trục quay,   G là trọng tâm) thẳng đứng

Lực tác dụng

Lực đàn hồi của lò xo:

F = - kx

x là li độ dài

Trọng lực của hòn bi và lực căng của dây treo: (F =  - mfrac{g}{l}s)  s là li độ cung

Mô men của trọng lực của vật rắn và lực của trục quay:

M = - mgdsinα

α là li giác

Phương trình động lực học của chuyển động

x” + ω2x = 0

s” + ω2s = 0

α” + ω2α = 0

Tần số góc

(omega  = sqrt {frac{k}{m}} )

(omega  = sqrt {frac{g}{l}} )

(omega  = sqrt {frac{{mgd}}{I}} )

Phương trình dao động.

x = Acos(ωt + φ)

s = s0cos(ωt + φ)

α = α0cos(ωt + φ)

Cơ năng

(W = frac{1}{2}k{A^2} = frac{1}{2}m{omega ^2}{A^2})

     (W = mgl(1 - cos {alpha _0}))

    ( = frac{1}{2}mfrac{g}{l}s_0^2)

4. Dao động tắt dần và dao động cưởng bức

4.1. Dao động tắt dần

 + Lúc ko với ma sát, con lắc dao động điều hòa với tần số riêng. Tần số riêng của con lắc chỉ phụ thuộc vào những đặc tính của con lắc (của hệ).

 + Dao động tắt dần với biên độ giảm dần theo thời kì. Nguyên nhân làm tắt dần dao động là do lực ma sát và lực cản của môi trường làm tiêu hao cơ năng của con lắc, chuyển hóa dần cơ năng thành nhiệt năng.

 + Phương trình động lực học: ( - kx pm {F_c} = ma)

 + Ứng dụng: những thiết bị đóng cửa tự động, những phòng ban giảm xóc của ô tô, xe máy, …

4.2. Dao động duy trì:

  + Với tần số bằng tần số dao động riêng, với biên độ ko đổi. Bằng cách cung ứng thêm năng lượng cho vật dao động với ma sát để bù lại sự tiêu hao vì ma sát mà ko làm thay đổi chu kì riêng của nó.

4.3. Dao động cưởng bức

+ Dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưởng bức.

+ Dao động cưởng bức với biên độ ko đổi và với tần số bằng tần số của lực cưởng bức 

+ Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực cưỡng bức, vào lực cản trong hệ và vào sự chênh lệch giữa tần số cưỡng bức f và tần số riêng f0 của hệ.  Biên độ của lực cưởng bức càng to, lực cản càng nhỏ và sự chênh lệch giữa f và f0 càng ít thì biên độ của dao động cưởng bức càng to.

4.4. Cùng hưởng

+ Hiện tượng biên độ của dao động cưởng bức tăng dần lên tới trị giá cực đại lúc tần số f của lực cưởng bức tiến tới bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cùng hưởng.

+ Điều kiện cùng hưởng  f = f0  

+ Tầm quan yếu của hiện tượng cùng hưởng:

      -Tòa nhà, cầu, máy, khuông xe, ...là những hệ dao động với tần số riêng. Ko để cho chúng chịu tác dụng của những lực cưởng bức, với tần số bằng tần số riêng để tránh cùng hưởng, dao động mạnh làm gãy, đổ.

      -Hộp đàn của đàn ghi ta, .. là những hộp cùng hưởng  làm cho tiếng đàn nghe to, rỏ.

DAO ĐỘNG TỰ DO . DAO ĐỘNG DUY TRÌ

DAO ĐỘNG TẮT DẦN

DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

SỰ CỘNG HƯỞNG

Lực tác dụng

Do tác dụng của nội lực tuần hoàn

Do tác dụng  của lực cản   ( do ma sát)

Do tác dụng của ngoại lực tuần hoàn

Biên độ A

Phụ thuộc điều kiện ban sơ

Giảm dần theo thời kì

Phụ thuộc biên độ của ngoại lực và hiệu số (({f_{cb}} - {f_0}))

Chu kì T

(hoặc tần số f)

Chỉ phụ thuộc đặc tính riêng của hệ, ko phụ thuộc những yếu tố bên ngoài.

Ko với chu kì hoặc tần số do ko tuần hoàn

Bằng với chu kì ( hoặc tần số) của ngoại lực tác dụng lên hệ

Hiện tượng đặc trưng trong DĐ

         Ko với

Sẽ ko dao động lúc masat quá to

  Sẽ xãy ra HT cùng hưởng (biên độ A đạt  max) lúc tần số  ({f_{cb}}={f_0})

Ưng dụng

Chế tạo đồng hồ quả lắc.

Đo gia tốc trọng trường của trái đất.

Chế tạo lò xo giảm xóc trong ôtô, xe máy

Chế tạo khuông xe, bệ máy phải với tần số khác xa tần số của máy gắn vào nó.

Chế tạo những loại nhạc cụ 

5. Tổng hợp những dao động điều hòa

5.1. Giản đồ Fresnel: Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và độ lệch pha ko đổi ({x_1} = {A_1}cos (omega t + {varphi _1}),{rm{ }}{x_2} = {A_2}cos (omega t + {varphi _2})).

Dao động tổng hợp (x = {x_1} + {x_2} = Acos (omega t + varphi )) với biên độ và pha được xác định:

5.2. Biên độ: (A = sqrt {A_1^2 + A_2^2 + 2{A_1}{A_2}cos ({varphi _1} - {varphi _2})} ); điều kiện  (left| {{A_1} - {A_2}} right| le A le {A_1} + {A_2})

Biên độ và pha ban sơ của dao động tổng hợp phụ thuộc vào biên độ và pha ban sơ của những dao động thành phần:

5.3. Pha ban sơ : (tan varphi  = frac{{{A_1}sin {varphi _1} + {A_2}sin {varphi _2}}}{{{A_1}cos {varphi _1} + {A_2}cos {varphi _2}}});

điều kiện ({varphi _1} le varphi  le {varphi _2})

B. Bài tập minh họa

Bài 1:

Hướng dẫn giải:

+ Chu kì của dao động (T = frac{{Delta t}}{n} = 0,314s Rightarrow omega  = 20) rad/s

+ Biên độ dao động của chất điểm (A = sqrt {{x^2} + {{left( {frac{v}{omega }} right)}^2}}  = 4) cm

+ Tại t=0 thì  (x = 4cos left( {{varphi _0}} right) = Hai Rightarrow left[ begin{array}{l} {varphi _0} = frac{pi }{3} {varphi _0} = - frac{pi }{3} end{array} right.)

Bài 2:

Hướng dẫn giải:

+ Cơ năng của con lắc đơn là ({E_d} + {E_t} = E) 

Kết hợp với giả thuyết: ({E_d} = {E_t})

(begin{array}{l}
 Rightarrow 2{E_t} = E Leftrightarrow 2left( {frac{1}{2}mgl{alpha ^2}} right) = frac{1}{2}mglalpha _0^2
 Rightarrow alpha  =  pm frac{{sqrt 2 }}{2}{alpha _0}
end{array})

+ Ta chu ý rằng con lắc đang chuyển động nhanh dần đều

⇒ con lắc đang chuyển động từ biên về vị trí thăng bằng ( Rightarrow alpha  =  - frac{{sqrt 2 }}{2}{alpha _0})

Trắc nghiệm Vật Lý 12 Chương 1

  • Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài Một Dao động điều hòa

  • Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài Hai Con lắc lò xo

  • Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 3 Con lắc đơn

  • Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 4 Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức

  • Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 5 Tổng hợp dao động

Đề rà soát Vật Lý 12 Chương 1

Đề rà soát trắc nghiệm online Chương Một Vật lý 12 (Thi Online)

Phần này những em được làm trắc nghiệm online trong vòng 45 phút để rà soát năng lực và sau đó đối chiếu kết quả và xem đáp án chi tiết từng thắc mắc.

  • 40 bài tập trắc nghiệm về Con lắc đơn môn Vật lý lớp 12

  • 40 câu trắc nghiệm Vật lý 12 Chương Một Dao động khốn cùng hay và khó

  • 30 Bài tập trắc nghiệm Dao động điều hòa Vật lý 12 tăng

Đề rà soát Chương Một Vật lý 12 (Tải File)

Phần này những em với thể xem online hoặc tải file đề thi về tham khảo gồm đầy đủ thắc mắc và đáp án làm bài.

  • 36 bài tập Dao động cơ sử dụng phương pháp vòng tròn lượng giác môn Vật lý 12

  • 25 bài tập Đồ thị Dao động cơ với lời giải chi tiết luyện thi THPTQG mức độ Vận dụng cao

  • 40 câu trắc nghiệm Dao động cơ Vật lý 12 với video lời giải

Lý thuyết từng bài chương Một và hướng dẫn giải bài tập SGK

Lý thuyết những bài học Vật lý 12 Chương 1

  • Vật lý 12 Bài 1: Dao động điều hòa

  • Vật lý 12 Bài 2: Con lắc lò xo

  • Vật lý 12 Bài 3: Con lắc đơn

  • Vật lý 12 Bài 4: Dao động tắt dần và dao động cưỡng bức

  • Vật lý 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và Phương pháp Fre-Nen

  • Vật lý 12 Bài 6: Thực hiện Khảo sát thực nghiệm những định luật dao động của con lắc đơn

Hướng dẫn giải Vật lý 12 Chương 1

  • Giải bài tập Vật lý 12 Chương Một Bài 1

  • Giải bài tập Vật lý 12 Chương Một Bài 2

  • Giải bài tập Vật lý 12 Chương Một Bài 3

  • Giải bài tập Vật lý 12 Chương Một Bài 4

  • Giải bài tập Vật lý 12 Chương Một Bài 5 

Trên đây là tài liệu Ôn tập Vật lý 12 Chương Một Dao động cơ học. Kỳ vọng rằng tài liệu này sẽ giúp những em ôn tập tốt và hệ thống lại tri thức Chương Một hiệu quả hơn. Để thi online và tải file đề thi về máy những em vui lòng đăng nhập vào trang hoc247.net và ấn chọn chức năng "Thi Online" hoặc "Tải về". Ngoài ra, những em còn với thể san sẻ lên Facebook để giới thiệu bạn bè cùng vào học, tích lũy thêm điểm HP và với thời cơ nhận thêm nhiều phần quà với trị giá từ HỌC247 !    

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *