Giải Vật Lí lớp 12 Chương 1: Dao động cơ




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 lợi làm bài tập về nhà môn Vật Lí 12. Tuy nhiên 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



Leave a Comment

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