Nội dung bài học giúp các em nạm được các khái niệm về dao đụng cơ, xê dịch tuần hoàn, xấp xỉ điều hòa. Viết được phương trình giao động điều hòa và những đại lượng, đặc điểm vectơ vận tốc và vận tốc trong xấp xỉ điều hòa. Mời các em thuộc theo dõi.

Bạn đang xem: Giải bài tập vật lý 12 bài 1


1. Video bài giảng

2. Nắm tắt lý thuyết

2.1. Giao động cơ, dao động tuần hoàn

2.2. Xấp xỉ điều hòa

2.3. Chu kì, tần số góc của xấp xỉ điều hòa

2.4.Vận tốc và vận tốc của dao động điều hòa

2.5. Đồ thị của xê dịch điều hòa

3. Bài xích tập minh hoạ

4. Rèn luyện bài 1 đồ lý 12

4.1. Trắc nghiệm

4.2. Bài xích tập SGK và Nâng cao

5. Hỏi đápBài 1 Chương 1 thiết bị lý 12


*

Dao động cơ là chuyển động qua lại của thiết bị quanh vị trí cân nặng bằng.

Dao cồn tuần hoàn là giao động mà sau hầu hết khoảng thời hạn bằng nhau, call là chu kì, vật trở về vị trí cũ theo phía cũ. Xê dịch tuần hoàn dễ dàng nhất là xấp xỉ điều hòa.


a. Lấy ví dụ dao độngđiều hòa

*

Giả sử M hoạt động theo chiều dương gia tốc góc là (omega, P)là hình chiếu của M lên Ox.

Tại t = 0, M bao gồm tọa độ góc(varphi)

Sau thời gian t, M bao gồm tọa độ góc (varphi+omega t)

Khi đó: (overlineOP)=(x);(x=OMcos(omega t+varphi))

Đặt A = OM ta có:(x=Acos(omega t+varphi))

Trong kia (A, omega, varphi) là hằng số

Do hàm cosin là hàm điều hòa buộc phải điểm phường được điện thoại tư vấn là giao động điều hòa.

b. Định nghĩadao độngđiều hòa

Dao động cân bằng là dao động trong những số đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian.

c. Phương trình

Phương trình (x = Acos(omega t + varphi))gọi là phương trình của xấp xỉ điều hòa.

A là biên độ dao động, là li độ cực lớn của vật, A > 0.

(omega t + varphi) là trộn của xấp xỉ tại thời điểm t

(varphi)là pha thuở đầu tại t = 0 ((varphi) 0, (varphi) = 0)

d. Chú ý

Điểm phường dao động ổn định trên một đoạn thẳng luôn luôn luôn rất có thể coi là hình chiếu của điểm M chuyển động tròn đông đảo lên 2 lần bán kính là đoạn thẳng đó.

Ta quy cầu chọn trục x làm cho gốc nhằm tính trộn của xấp xỉ và chiều tăng của pha tương ứng với chiều tăng của góc (widehatMOP)trong hoạt động tròn đều.


2.3. Chu kì, tần số, tần số góc của xê dịch điều hòa


a. Chu kì và tần số

Khi trang bị trở về địa chỉ cũ hướng cũ thì ta nói vật thực hiện 1 giao động toàn phần.

Chu kì (T): của xấp xỉ điều hòa là khoảng thời gian để vật tiến hành một xấp xỉ toàn phần. Đơn vị là s

Tần số (f): của giao động điều hòa là số xấp xỉ tuần hoàn thực hiện trong một s. Đơn vị là 1/s hoặc Hz.

b. Tần số góc

Trong dao động điều hòa (omega)được call là tần số góc.


2.4. Gia tốc và vận tốc của dao động điều hòa


a. Vận tốc

Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian.

(v=x"= - omega Asin (omega t+varphi))

Vận tốc cũng đổi mới thiên theo thời gian.

Tại (x=pm A)thì(v = 0)

Tại (x = 0)thì(v = v_max = omega A)

b. Gia tốc

Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian

(a=v"=x""= - omega^2 Acos (omega t+varphi))

(a= - omega^2 x)

Tại (x=0)thì(a = 0)

Tại (x=pm A)thì(a=a_max=omega^2A)


2.5. Đồ thị của dao động điều hòa


*

Đồ thị của xê dịch điều hòa cùng với (varphi= 0)có ngoại hình sin nên bạn ta còn gọi là dao đụng hình sin.


Bài 1

Một vật xấp xỉ điều hòa trên đoạn thẳng lâu năm 4cm với (f = 10Hz). Dịp (t = 0)vật qua VTCB theo hướng dương của quỹ đạo. Viết phương trình xấp xỉ của vật.

Hướng dẫn giải

Ta gồm tần số góc (omega = 2pi f = pi)và biên độ (A = fracMN2 = 2cm)

Điều kiện ban đầu(t = 0): (x_0 = 0, v_0 > 0Rightarrow)(varphi =-fracpi2Rightarrow x=2cos(20pi t-fracpi2))(cm).

Bài 2

Phương trình của một vật giao động điều hòa tất cả dạng:(x=-6cos(pi t+fracpi6))(cm). Hãy cho thấy chu kì, biên độ với pha thuở đầu của dao động.

Hướng dẫn giải

Từ phương trình giao động ta có:

(x=-6cos(pi t+fracpi6))=(x= 6cos(pi t+fracpi6-pi))(cm)

(Rightarrow A=6)(cm) ;(omega= 2 pi)(rad/s);(varphi= - frac5 pi6)(rad)

Bài 3:

Một vật hoạt động điều hòa đề xuất mất 0,25 s để đi từ điểm có tốc độ bằng 0 cho tới điểm tiếp theo cũng có thể có vận tốc bằng 0. Khoảng cách giữa nhị điểm là 36 cm. Tínhchu kì, tần số với biên độ của dao động.

Xem thêm: Hôm Nay Là Ngày Gia Đình Việt Nam 28/6 Trở Nên Ý Nghĩa? Ngày Gia Đình Việt Nam

Hướng dẫn giải

Sử dụng sơ đồ thời gian để search ra thời hạn đi từ địa điểm này đến vị trítiếp theo của vật

*

a.(T = 0,5 s. )

b.(f = 2 Hz; A = 18 cm.)

Hai vị trí biên phương pháp nhau 36 cm, nên biên độ A = 18 cm.

Thời gian đi từ vị trí nầy mang lại vị trí bên đó là(frac12T)nên chu kì (T = 0,5 s. ) với tần số(f = frac1T = 2Hz)