Tải Lại Trang

Biên độ của dao động điều hòa 

Phương trình dao động điều hòa. Biên độ của dao động điều hòa.


Làm bài tập

Những Điều Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Biên độ của dao động điều hòa

A

Khái niệm:

Biên độ là một đại lượng vô hướng, không âm đặc trưng cho độ lớn của dao động.

Biên độ là li độ cực đại của vật đạt được.

Biên độ là khoảng cách xa nhất mà vật có thể đạt được, với gốc tọa độ thường được chọn tại vị trí cân bằng.

 

Đơn vị tính: cm hoặc m

Các bài giảng liên quan Biên độ của dao động điều hòa

Tổng quan về dao động điều hòa.

118370   20/06/2021

Bài giảng tổng quan về dao động điều hòa. Biểu diễn vecto quay Fresel. Hệ thức độc lập theo thời gian. Phương trình li độ, vận tốc, gia tốc trong dao động. Video hướng dẫn chi tiết.

Viết phương trình dao động điều hòa

618287   27/06/2021

Bạn không biết viết phương trình dao động điều hòa như thế nào? Hướng dẫn cách viết phương trình dao động điều hòa và cá công thức liên quan. Video hướng dẫn chi tiết.

Quãng đường đi được của vật dao động điều hòa trong thời gian xác định.

818284   29/06/2021

Video hướng dẫn chi tiết về bài toán xác định quãng đường mà một vật dao động điều hòa thực hiện được khi biết thời gian chuyển động của vật.

Quãng đường lớn nhất và quãng đường nhỏ nhất vật đi được trong thời gian xác định

1018260   30/06/2021

Nơi bạn sẽ được học về cách tìm quãng đường lớn nhất hoặc nhỏ nhất của một vật dao động điều hòa.

Thời gian dao động để thỏa một điều kiện cho trước

1418287   05/07/2021

Video hướng dẫn cách giải bài toán tìm thời gian để thỏa một điều kiện cho trước. Có bài tập ví dụ kèm công thức.

Thời gian vượt quá - Thời gian không vượt quá

1718243   22/07/2021

Video hướng dẫn chi tiết cho các bạn cách tìm thời gian vượt quá, thời gian không vượt quá của một dao động điều hòa.

Tổng hợp công dụng của vectơ quay Fresnel

1918253   22/07/2021

Video tổng hợp tất cả các công dụng của vectơ quay Fresnel kèm bài tập áp dụng chi tiết

Các công thức liên quan


x=Acos(ωt+φ)

 

Định nghĩa: Hình chiếu của một vật chuyển động tròn đều lên đường kính của nó là một dao động đều hòa.

 

hinh-anh-phuong-trinh-dao-dong-dieu-hoa-vat-ly-12-253-0

Chú thích:

x: Li độ của chất điểm tại thời điểm t.

t: Thời gian (s).

A: Biên độ dao động ( li độ cực đại) của chất điểm (cm, m).

ω: Tần số góc (tốc độ góc) (rad/s).

(ωt+φ): Pha dao động tại thời điểm t (rad).

φ: Pha ban đầu của dao động tại thời điểm t=0 (-πφπ)(rad).

 

Đồ thị:

Đồ thị của tọa độ theo thời gian là đường hình sin.


Xem thêm

v=ωAcosωt+φ+π2

Khái niệm:

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

v=x'=Acos(ωt+φ)'=-ωAsin(ωt+φ)=ωAcosωt+φ+π2

Chú thích: 

v: Vận tốc của chất điểm tại thời điểm t (cm/s, m/s)

A: Biên độ dao động (li độ cực đại) của chất điểm (cm,m)

ω: Tần số góc ( tốc độ góc) (rad/s)

(ωt+φ): Pha dao động tại thời điểm t (rad)

φ: Pha ban đầu của chất điểm tại thời điểm t=0 (rad)

t: Thời gian (s)

 

Đồ thị:

Đồ thị vận tốc theo thời gian là đường hình sin.

Đồ thị vận tốc theo li độ là hình elip.

 

Liên hệ pha:

Vận tốc sớm pha π2 so với li độ x  Li độ x chậm (trễ) pha π2 so với vận tốc.

Gia tốc sớm pha π2 so với vận tốc  Vận tốc chậm (trễ) pha π2 so với gia tốc.

 


Xem thêm

a=ω2Acos(ωt+φ+π)

Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian.

a=v'=-ωAsin(ωt+φ)'=-ω2Acos(ωt+φ)=ω2Acos(ωt+φ+π).

 

Chú thích:

a: Gia tốc của chất điểm tại thời điểm t (cm/s2, m/s2)

A: Biên độ dao động (li độ cực đại) của chất điểm (cm, m)

ω: Tần số góc (tốc độ góc) (rad/s)

(ωt+φ): Pha dao động tại thời điểm t (rad)

φ: Pha ban đầu của chất điểm tại thời điểm t=0

t:Thời gian (s)

 

Liên hệ pha:

Gia tốc sớm pha π2 so với vận tốc Vận tốc chậm (trễ) pha π2 so với gia tốc.

Gia tốc sớm pha π so với li độ ( a ngược pha x).

 

Đồ thị:

Đồ thị gia tốc theo thời gian là đường hình sin.

Đồ thị gia tốc theo li độ là một đường thẳng.

Đồ thị gia tốc theo vận tốc là một elip.


Xem thêm

vmax=ω.A

Chú thích: 

vmax: Tốc độ cực đại của chất điểm (cm/s, m/s)

ω: Tần số góc ( tốc độ góc) (rad/s)

A: Biên độ dao động (cm, m)

 

Lưu ý:

Vận tốc đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. (vmax=ωA)

Vận tốc đạt giá trị cực tiểu khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm.(vmin=-ωA)

Tốc độ lớn nhất ( xét độ lớn) khi vật ở vị trí cân bằng.vmax=ωA

Tốc độ nhỏ nhất (xét độ lớn) khi vật ở hai biên.vmin=0


Xem thêm

x2+v2ω2=A2; v2ω2+a2ω4=A2

Li độ x và vận tốc v vuông pha nhau :

x2A2+v2v2max=1x2A2+v2ω2A2=1x2+v2ω2=A2 

Vận tốc v và gia tốc a vuông pha nhau:

v2v2max+a2a2max=1v2ω2A2+a2ω4A2=1v2ω2+a2ω4=A2 

 

Chú thích:

x: Li độ của chất điểm (cm, m)

A: Biên độ dao động (cm, m)

ω: Tần số góc ( Tốc độ góc) (rad/s)

v: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x (cm/s, m/s)

a: Gia tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x (cm/s2, m/s2)

vmax: Vận tốc cực đại của chất điểm (cm/s, m/s)

amax: Gia tốc cực đại của chất điểm (cm/s2, m/s2)

 

Lưu ý: Hai công thức trên còn được gọi là hệ thức độc lập thời gian.


Xem thêm

A=L2=S4N=vmaxω=amaxω2=v2maxamax=x2+v2ω2=ω2v2+a2ω2

Chú thích:

x: Li độ của chất điểm (cm, m)

L: Độ dài quỹ đạo (cm, m)

S: Quãng đường vật đi được trong N vòng (cm, m)

A: Biên độ dao động (cm, m)

ω: Tần số góc ( Tốc độ góc) (rad/s)

N: số dao động toàn phần mà chất điểm thực hiện được

v: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x (cm/s, m/s)

a: Gia tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x (cm/s2, m/s2)

vmax: Vận tốc cực đại của chất điểm (cm/s, m/s)

amax: Gia tốc cực đại của chất điểm (cm/s2, m/s2)

 

Chứng minh các công thức:

+ Vật chuyển động trên quỹ đạo dài L=2A  A=L2.

+ Vật chuyển động cứ một vòng sẽ đi được quãng đường là 4A, vật vật đi N vòng thì quãng đường sẽ là S=4AN  A=S4N.

+ Từ công thức tốc độ cực đại của vật: vmax=ωA  A=vmaxω.

+ Từ công thức gia tốc cực đại của vật: amax=ω2A  A=amaxω2.

+ Ta có: vmax=ωA và amax=ω2A v2maxamax=ω2A2ω2A=A.

+ Từ hệ thức độc lập thời gian :x2+v2ω2=A2  A=x2+v2ω2.

+ Từ hệ thức độc lập thời gian :v2ω2+a2ω4=A2  v2ω2+a2ω4=A2 A=v2ω2+a2ω2.


Xem thêm

ω=2πf=2πT=2πNt=amaxvmax=vmaxA=amaxA=vA2-x2=v12-v22x12-x22

Chú thích:

ω: Tốc độ góc (Tần số góc) (rad/s).

f: Tần số dao động (Hz).

T: Chu kỳ dao động (s).

A: Biên độ dao động (cm, m).

v: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x (cm/s, m/s).

a: Gia tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x (cm/s2, m/s2).

vmax: Vận tốc cực đại của chất điểm (cm/s, m/s).

amax: Gia tốc cực đại của chất điểm (cm/s2, m/s2).

x: Li độ của chất điểm trong dao động điều hòa (cm).

 

Chứng minh các công thức:

+ Từ công thức tính tần sô : f=ω2π  ω=2πf.

+ Từ công thức tính chu kỳ: T=2πω  ω=2πT.

+ Từ công thức vận tốc cực đại và gia tốc cực đại của chất điểm :  vmax=ωAamax=ω2A amaxvmax=ω2AωA=ω  ω=amaxvmaxω=vmaxAω=amaxA

+ Từ công thức độc lập thời gian: x2+v2ω2=A2  v2ω2=A2-x2  ω2=v2A2-x2  ω=vA2-x2

+ Công thức độc lập thời gian tại từng thời điểm t1;t2 là:

x12+v12ω2=A2x22+v22ω2=A2x12+v12ω2=x22+v22ω2x12-x22=v22-v12ω2ω=v12-v22x12-x22


Xem thêm

A=lmax-lmin2

Chú thích:

A: Biên độ dao động (cm, m)

lmax: Chiều dài con lắc lò xo lúc dài nhất (cm, m)

lmin: Chiều dài con lắc lò xo lúc ngắn nhất (cm, m)


Xem thêm

x2A2+v2vmax2=1 ; v2vmax2+a2amax2=1

Chú thích:

A: Biên độ dao động (cm, m).

v: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x (cm/s, m/s).

a: Gia tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x (cm/s2, m/s2).

vmax: Vận tốc cực đại của chất điểm (cm/s, m/s).

amax: Gia tốc cực đại của chất điểm (cm/s2, m/s2).

x: Li độ của chất điểm trong dao động điều hòa (cm).


Xem thêm

amax=ω2A

Chú thích:

a: Gia tốc cực đại của chất điểm trong dao động điều hòa (cm/s2, m/s2)

ω: Tần số góc (tốc độ góc) (rad/s)

A: li độ cực đại của chất điểm (biên độ dao động) (cm, m)

 

Lưu ý:

Gia tốc đạt giá trị cực đại khi vật ở biên âm.amax=ω2A

Gia tốc đạt giá trị cực tiểu khi vật ở biên dương.amin=-ω2A

Gia tốc đạt độ lớn lớn nhất tại vị trí hai biên.amax=ω2A

Gia tốc đạt độ lớn nhỏ nhất tại vị trí cân bằng.amin=0

 


Xem thêm

v2=ω2A2-x2

Từ công thức độc lập thời gian : x2+v2ω2=A2  v2ω2=A2-x2v2=ω2A2-x2

 

Chú thích:

x: Li độ của chất điểm (cm, m)

A: Biên độ dao động (cm, m)

ω: Tần số góc ( Tốc độ góc) (rad/s)

v: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x (cm/s, m/s)

 

 


Xem thêm

φ=±arctan-vωx=±arccosxA

φ=arctan-vωx- ωt0

Chú thích:

x: Li độ của chất điểm (cm, m)

A: Biên độ dao động (cm, m)

ω: Tần số góc ( Tốc độ góc) (rad/s)

v: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ (cm/s, m/s)

φ: Pha ban đầu của chất điểm (rad)

 

+ Căn cứ vào thời điểm t=0 thì : x=Acosφv=-Aωsinφ >;<;=0cosφ=xAφ >;<;=0φ=arccosxA

Do v.φ<0 nên dấu của φ tùy thuộc vào vvt chuyn đng theo chiu dương: v>0  φ<0.vt chuyn đng theo chiu âm : v<0  φ>0.

+ Hoặc chia 2 vế phương trình trên : vx=-ωtanφ  φ=arctan-vωx

 

Lưu ý:

Nếu đề cho tại t=t0 thì x=x0; v=v0 thì : x0=Acosωt0+φv0=-Aωsinωt0+φ v0x0=-ωtanωt0+φ  ωt0+φ=arctan-vωx φ=arctan-vωx- ωt0 


Xem thêm

Wd=nWt

Wđ=nWtx=±An+1v=±vmaxnn+1

Chú thích:

Wđ: Động năng (J)

Wt: Thế năng (J)

n: Số dương bất kỳ

x: Li độ của chất điểm (cm, m)

A: Biên độ dao động (cm, m)

v: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x (cm/s, m/s)

vmax: Vận tốc cực đại của chất điểm (cm/s, m/s)

hinh-anh-moi-lien-he-giua-dong-nang-va-the-nang-vat-ly-12-274-0

Một số vị trí đặc biệt và quan hệ năng lượng tại điểm đó

(lưu ý: có thể lấy đối xứng các vectơ qua trục Ox và Oy để suy ra những vị trí còn lại)

 

CHỨNG MINH CÔNG THỨC

Tọa độ x:

W=Wt+nWt 12kA2=(n+1).12kx2x=±An+1

Vận tốc v: 

W=Wd+1nWd12kA2=n+1n.mv22A2=n+1n.v2ω2v=±ωAnn+1=±vmaxnn+1

 

CÔNG THỨC TƯƠNG TỰ 

Khi Wt=nWd x=±Ann+1v=±vmaxn+1

 

 


Xem thêm

t=αω

Lưu ý:

Thời gian đi từ 2 biên vào đến các vị trí đặc biệt:

+ Từ biên về vị trí  x=±A32 là T12.

+ Từ biên về vị trí  x=±A22T8.

+ Từ biên về vị trí  x=±A2 là T6.

+ Từ biên về vị trí cân bằng là T4.


Xem thêm

Smax=2Asinφ2=2Asinπ.tT

Nguyên tắc: Vật đi được quãng đường dài nhất khi li độ điểm đầu và điểm cuối có giá trị đối nhau.

hinh-anh-quang-duong-lon-nhat-trong-dao-dong-dieu-hoa-vat-ly-12-277-0

hinh-anh-quang-duong-lon-nhat-trong-dao-dong-dieu-hoa-vat-ly-12-277-1

 

Chú thích:

Smax: Quãng đường lớn nhất chất điểm chuyển động trong khoảng thời gian t(cm, m)

A: Biên độ dao động (cm, m)

φ: góc quét của chất điểm trong khoảng thời gian t (rad)

Với: φ=ω.t và t<T2

 

Lưu ý:

 + Nếu khoảng thời gian t'T2 thì tách:t'=n.T2+t    t<T2   S=n.2A+Smax. Với :Smax=2Asinφ2.

+ Công thức còn có thể viết : Smax=2Asinφ2=2Asinω.t2=2Asin2πT.t2=2Asinπ.tT 

Với: t<T2.


Xem thêm

Smin=2A1-cosφ2

Nguyên tắc: Vật đi được quãng đường ngắn nhất khi li độ điểm đầu và điểm cuối có giá trị bằng nhau.

hinh-anh-quang-duong-nho-nhat-trong-dao-dong-dieu-hoa-278-0

hinh-anh-quang-duong-nho-nhat-trong-dao-dong-dieu-hoa-278-1

 

Chú thích:

Smin: Quãng đường nhỏ nhất chất điểm chuyển động trong khoảng thời gian t(cm, m)

A: Biên độ dao động (cm, m)

φ: góc quét của chất điểm trong khoảng thời gian t (rad)

Với: φ=ω.t và t<T2

 

Lưu ý:

 + Nếu khoảng thời gian t'T2 thì tách:t'=n.T2+t    t<T2   S=n.2A+Smin. Với :Smin=2A1-cosφ2.

+ Công thức còn có thể viết : Smin=2A1-cosφ2=2A1-cosω.t2=2A1-cos2πT.t2=2A1-cosπ.tT 

Với: t<T2.

 


Xem thêm

lmax=l0+A+l0=lCB+A=l+l0

Chiều dài con lắc lò xo lớn nhất khi vật đạt đến vị trí biên dưới khi dao động điều hòa.

 

Chú thích :

lmax: Chiều dài lớn nhất mà lò xo đạt được khi thực hiện dao động điều hòa (cm, m).

lCB: Chiều dài lò xo khi gắn vật và chưa dao động (cm, m).

A: Biên độ dao động của con lắc lò xo (cm, m).

l: Độ dãn khi kéo ra rồi thả của lò xo m


Xem thêm

lmin=lCB-A=l0+l0-A=l0-l

Chiều dài con lắc lò xo ngắn nhất khi vật đạt đến vị trí biên trên khi dao động điều hòa.

 

Chú thích :

lmin: Chiều dài ngắn nhất mà lò xo đạt được khi thực hiện dao động điều hòa (cm, m).

lCB: Chiều dài lò xo khi gắn vật và chưa dao động (cm, m).

A: Biên độ dao động của con lắc lò xo (cm, m).

-l:Độ nén ban đầu rồi thả của lò xo m


Xem thêm

A=lmax-lmin2=L2=S4

Chú thích:

lmin: Chiều dài ngắn nhất mà lò xo đạt được khi thực hiện dao động điều hòa (cm, m).

lmax: Chiều dài lớn nhất mà lò xo đạt được khi thực hiện dao động điều hòa (cm, m).

A: Biên độ dao động của con lắc lò xo (cm, m)

L: Chiều dài quỹ đạo của con lắc lò xo m

S: quãng đường vật đi trong 1 chi kì

Chứng minh công thức:

+ Từ lmax=lCB+Almin=lCB-AA=lmax-lCBA=lCB-lmin

Cộng vế theo vế ta được 2A=lmax-lminA=lmax-lmin2


Xem thêm

Wđ=12mv2=12kA2sin2ωt+φ=12kA2-x2

Định nghĩa : năng lượng mà lò xo có được dưới dạng chuyển động.Động năng biến thiên điều hòa theo t với chu kì T2

Công thức : Wđ=12mv2=12kA2sin2ωt+φ=12kA2-x2

Chú ý : Động năng cực đại ở VTCB, cực tiểu ở biên.

Chú thích:

Wđ: Động năng của lò xo J.

m: Khối lượng của vật kg.

v: Vận tốc của vật m/s.

A : Biên độ dao động cùa lò xo m ; cm

k: Độ cứng của lò xo N/m.

x: Li độ của vật m ; cm


Xem thêm

Wt=12kx2=12kA2cos2ωt+φ

Định nghĩa : năng lượng mà lò xo có được khi bị biến dạng đàn hồi.Thế năng biến thiên điều hòa theo t với chu kì T2

Công thức : Wt=12kx2=12kA2cos2ωt+φ

Chú ý : Thế năng cực tiểu ở VTCB, cực đại ở biên.

Chú thích:

Wt: Thế năng của lò xo J.

m: Khối lượng của vật kg.

v: Vận tốc của vật m/s.

A : Biên độ dao động cùa lò xo m ; cm

k: Độ cứng của lò xo N/m.

φ : Pha ban đầu của dao động rad

x: Li độ của vật m ; cm


Xem thêm

W=Wđ+Wt=12kA2=12mω2A2=12mv2max

Định nghĩa : Tổng các dạng năng lượng mà lò xo có được .Cơ năng có giá trị xác định (không biến thiên theo t) và bảo toàn khi bỏ qua ma sát.

Công thức : W=Wđ+Wt=12mv2+12kx2=12kA2=12mω2A2=12mv2max

Chú ý : Động năng cực đại ở VTCB, cực tiểu ở biên.

Chú thích:

W : Cơ năng của lò xo J

Wđ: Động năng của lò xo J.

Wt : Thế năng của lò xo J.

m: Khối lượng của vật kg.

v: Vận tốc của vật m/s.

A : Biên độ dao động cùa lò xo m ; cm

k: Độ cứng của lò xo N/m.

x: Li độ của vật m ; cm


Xem thêm

x=Acosωt+φ

Phương trình dao động của con lắc lò xo:

Vị trí cân bằng là vị trí lò xo không bị biến dạng.Tốc độ góc của phương trình dao động là tốc độ góc của con lắc lò xo

               x=Acosωt+φ

Với x : Li độ của con lắc lò xo cm ; m.

     A : Biên độ dao động của con lắc lò xo cm ; m.

     ω : Tốc độ góc của con lắc lò xo rad/s

     φ : Pha ban đầu rad

     t : Thời điểm s

Bước 1: Tính ω=km, A

Bước 2: Xác định pha ban đầu φ


Xem thêm

S=4A.n+2A.m+s

Ta lấy tỉ số : tT=n+m+q

Với n là số tự nhiên dương ví dụ : 1,3,5,6,7,8,14,...

      m là số bán nguyên ví dụ : 0,5 ; 1,5

      q là phần dư nhỏ hơn 0,5

Quãng đường vật đi : S=4A.n+2A.m+s

Tính s : 

+α=ωqT=2πq

+x2=Acos2πq+φ

Khi hướng về biên

Khi α+φ <π2s=x2-x0

Khi α + φ > π2s=2A-x2-x0

Khi hướng về vị trí cân bằng:

s=x2+x0


Xem thêm

Fđh=kl

Fđh=kl

Khi lò xo nằm ngang :

Fđh=-kx

Fđh cực đại tại hai biên và cực tiểu tại vị trí cân bằng

Khi lò xo treo thẳng đứng :

Fđh=-kx+l0

Trường hợp 1 : A>l0

Fđh max =kA+l0 tại biên dưới

Fđh min tại vị trí không biến dạng

Tại biên trên : Fđh=kA-l0

Trường hợp 2: A< l0

Fđh max =kA tại biên dưới

 


Xem thêm

fcb=fngoi lc=f0

- Khi vật dao động cưỡng bức thì tần số (chu kì) dao động của vật bằng với tần số (chu kì) của ngoại lực:  

fcb=fngoi lc=f0

Tcb=Tngoi lc=T0

và khi đó Acb max

+Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với dao động cưỡng bức

+Biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào ma sát của môi trường.


Xem thêm

S

Công thức :

 S=kA22FC

Với S : Quãng đường vật đi được đến khi dừng m

A: Biên độ dao động m

k: Độ cứng của lò xo N/m

FC: Lực cản N

Chứng minh : W=AFC12kA2=FCS


Xem thêm

N',t

- Số dao động thực hiện được: :

N'=Ax0=kA4FC

Nếu là lực ma sát : N'=kA4μtN

Thời gian đến lúc dừng: t=N'T ,với T là chu kì dao động s


Xem thêm

v

Chứng minh : 

W=Wđ+Wt+AFms12mv2=12kA2-12kx2-Fms.Sv=kA2-x2-2FmsSm

Với v: vận tốc của vật m/s

      A: Biên độ của dao động m

      x: Li độ của vật m

      Fms: Lực ma sát N

      S: Quãng đường vật đã đi m

      m : Khối lượng của vật kg


Xem thêm

vn0

Công thức

vn0=ωA-2n-1x02-x20

Với x0=μmgk  độ giảm biên độ 14 chu kì , n số lần qua VTCB

Vận tốc cực đại qua VTCB lần đầu:

vmax=ωA-x0


Xem thêm

tT=n+a

S=n.4.A+S3

hinh-anh-quang-duong-trong-khoang-thoi-gian-xac-dinh-vat-ly-12-336-0

  • Bước 1: Tìm t=t2-t1
  • Bước 2: Lập tỉ số: tT=n+a ; (nN ;0aT<T)
  • Bước 3: Tìm quãng đường. S=n.4.A+S3
  • Bước 4: Tìm S3:

   Để tìm được S3 ta tính như sau:

              - Tại t = t1: x =?

              - Tại t = t2; x =?

   Căn cứ vào vị trí và chiều chuyển động của vật tại t1 và t2 để tìm ra S3 (Dựa vào đường tròn)

  • Bước 5: thay S3 vào S để tìm ra được quãng đường.

* Chú ý: Các trường hợp đặc biệt: 

ST=4AST2=ASnT=n.4ASnT2=2.n.A


Xem thêm

Wđ=12mv2=12mω2A2-x2=mω2A22sin2ωt+φ

Định nghĩa:

Động năng của dao động điều hòa là dạng năng lượng dưới dạng chuyển động .Biến thiên với chu kì và tần số T2,2f.Trong quá trình chuyển động động năng và thế năng chuyển đổi cho nhau.

Công thức:

Wđ=12mv2=12mω2A2-x2=mω2A22sin2ωt+φ

Với Wđ : Động năng của dao động điều hòa J

       m : Khối lượng của vật kg

       ω: tần số góc của dao động điều hòa rad/s

       A: Biên độ của dao động điều hòa

Chú ý động năng cực đại : Wđ max =mω2A2 tại VTCB và bằng cơ năng

Mối tương quan giữa chu kì dao động của con lắc và chu kì biến đổi của động năng:

- Trong dao động điều hòa. Chu kì của dao động tự do gấp hai lần chu kì biến đổi của động năng.

- Trong dao động điều hòa. Tần số của dao động tự do bằng một nửa tần số biến đổi của động năng.


Xem thêm

Wt=W-Wđ=mω2A2cos2ωt+φ

Định nghĩa : Thế năng là dạng năng lượng phụ thuộc vào vị trí .Thế năng biến thiên điều hòa cùng chu kì, tần số với động năng.Thế năng và động năng có thể chuyển hóa cho nhau nhưng cơ năng là một đại lượng bảo toàn.

Công thức: 

Wt=W-Wđ=mω2A2cos2ωt+φ=mω2x22

Chú ý : Wt max =mω2A22 tại biên và có giá trị bằng cơ năng


Xem thêm

W=Wt+Wđ=mω2A22

Định nghĩa : Cơ năng của dao động điều hòa bằng tổng động năng và thế năng.Cơ năng là đại lượng bảo toàn khi bỏ qua ma sát.

Công thức :

 W=Wt+Wđ=mω2A22


Xem thêm

WđWt=A2-x2x2=v2vmax2-v2=WđW-Wđ=tan2ωt+φ

Công thức:

WđWt=A2-x2x2=WđW-Wđ=tan2ωt+φ


Xem thêm

W

Công thức : 

W=1-AA02W

Với W : Độ giảm cơ năng J

      A: Biên độ lúc sau m

     A0 : Biên độ ban đầu m

     W : Cơ năng ban đầu m


Xem thêm

t=4ωarcsinuA dùng cho li độ , lực phục hồi

t=42ωarcsinuW dùng cho thế năng 

Thời gian để vật dao động điều hòa có độ lớn li độ,lực phục hồi, thế năng  không vượt quá u trong 1 chu kì

x=Acosωt+φa=amaxcosωt+φ+πF=Fmaxcosωt+φ+πWt=Wcos2ωt+φ

Công thức 

t=4ωarcsingiá tr điu kin  ugiá tr cc đi dùng cho li độ , lực phục hồi . gia tốc.

t=42ωarcsinWt1W dùng cho thế năng 

Khoảng thời gian này được tính khi vật đi từ vị trí có điều kiện bằng u về VTCB.Các khoảng thời gian này đổi xứng nhau qua VTCB.Khi xét thêm chiều ta lấy khoảng thời gian chia cho 2.

 


Xem thêm

t=4ωarccosgiá tr điu kin  ugiá tr cc đi dùng cho li độ , lực phục hồi . gia tốc.

t=42ωarccosWt1W dùng cho thế năng 

Thời gian để vật dao động điều hòa có độ lớn li độ,lực phục hồi, thế năng  vượt quá u trong 1 chu kì

x=Acosωt+φa=a0cosωt+φ+πF=F0cosωt+φ+πWt=Wcos2ωt+φ

Công thức 

t=4ωarccosgiá tr điu kin  ugiá tr cc đi dùng cho li độ , lực phục hồi . gia tốc.

t=42ωarccosWt1W dùng cho thế năng 

Khoảng thời gian này được tính khi vật đi từ vị trí có điều kiện bằng u ra biên.Các khoảng thời gian này đổi xứng nhau qua biên.Khi xét thêm chiều ta lấy khoảng thời gian chia cho 2.


Xem thêm

x2=x1cos2πtT+v1ωsin2πtT

v2=v1cos2πtT-ωx1sin2πtT

Tại thời điểm t1 vật có li độ x1 và vận tốc v1

    Đến thời điểm vật có li độ x2 và vận tốc v2

Ta có: x2=Acosφ1+ωt=x1cosωt+v1ωsinωt

Với φ=ωt, nên x2=x1cos2πtT+v1ωsin2πtT

Ta có:  v2=-ωAsinφ1+ωt=-v1cosωt-ωx1sinωt

    Vậy: v2=v1cos2πtT-ωx1sin2πtT

* Đặc biệt:

 + Sau khoảng thời gianT (hoặc nT) vật trở lại vị trí và chiều chuyển động như cũ:x1=x2;v1=v2;                              ; .

 + Sau khoảng thời gian 2n+1T2 [hoặc ] vật qua vị trí đối xứng: ; .x2=-x1;v2=-v1

 + Sau khoảng thời gian 2n+1T4 [hoặc ] vật qua vị trí đối xứng:

x2=±A2-x12

v2=±vmax2-v12

                                       


Xem thêm

v=x'=-ωAsinωt+φ

Phương trình vận tốc của con lắc đơn

v=x'=-ωAsinωt+φ

Với x: Li độ m

      A: Biên độ m

     ω: Tần số góc con lắc lò xo rad/s

     v: Vận tốc của con lắc lò xo m/s

Chú ý : 

+ Vận tốc vuông pha li độ dài và li độ góc,  cực đại tại VTCB và bằng 0 tại Biên.

+ Với vận tốc cực đại : vmax=ωA


Xem thêm

a=-ω2Acosωt+φ

Phương trình gia tốc của con lắc lò xo

 a=-ω2Acosωt+φ

Với   A: Biên độ m

     ω=km Tần số góc con lắc lò xo rad/s

     a: Gia tốc của vật m/s2

Chú ý : 

+ Gia tốc chậm pha π li độ dài , li độ góc ; chậm pha π2 với vận tốc , cực đại tại VTCB và bằng 0 tại Biên. 

+ Với góc α nhỏ ta có hệ thức :  ,a=-ω2xamax=ω2A


Xem thêm

l0=mgsinαkl=l0±l0±x ,x<A

hinh-anh-chieu-dai-cua-con-lac-lo-xo-tren-mat-nghieng-vat-ly-12-374-0

Ti VTCB : Fđh=Psinα

Chú thích:

l0: Độ giãn hoặc nén ban đầu của lò xo m

x : Li độ của vật m

m: Khối lượng của lò xo kg

g :Gia tốc trọng trường m/s2

α :Góc nghiêng của mặt phẳng

l: Chiều dài của lò xo trong quá trình dao động m

A: Biên độ của dao động m

k : Độ cứng của lò xo N/m


Xem thêm

v=ωA2-x2=vmaxnn+1=2Wđm

Chú thích :

v: Vận tốc của con lắc lò xom/s

ω: Tần số góc của con lắc lò xorad/s

vmax :Vận tốc cực đạim/s

Wđ : Động năng của con lắc lò xoJ

n : Tỉ số động năng và thế năng WđWt

x : li độ của vật m

A: Biên độ của vật m 

m :kg


Xem thêm

x=±An+1=amaxaA=±A.vvmax2-1x=l-l0-l0

Chú thích : x :Li độ của vậtm

A: Biên độ của vật m

amax Gia tốc cực đạim/s2

a:Gia tốc của vật m/s2

 n : tỉ số động năng và thế năng 

v :Vận tốc của vật m/s

 vmax: Vận tốc cực đại của vậtm/s

l: Chiều dài dây đang bị thay đổi m

l0: Chiều dài ban đầu m

l0:Độ biến dạng của lò xo tại VTCB


Xem thêm

Fđhmax=kl0+AFđhmin=0Khi Al0

hinh-anh-luc-dan-hoi-cuc-dai-va-cuc-tieu-cua-lo-xo-thang-dung-khi-a-lon-hon-do-dan-ban-dau-vat-ly-12-379-0

Chú thích : 

Lực đàn hồi max tại biên dương và cực tiểu tại vị trí không biến dạng


Xem thêm

Fđhmax=kl0+AFđhmin=kl0-AKhi A<l0

hinh-anh-luc-dan-hoi-cuc-dai-va-cuc-tieu-cua-lo-xo-thang-dung-khi-a-nho-hon-do-bien-dang-dau-vat-ly-12-380-0

Chú thích : Khi lò xo có l0>A , trong quá trình DĐĐH lò xo luôn dãn.

Lực đàn hồi max tại biên dương và cực tiểu tại vị trí biên âm


Xem thêm

tdãn=Tπarcsinl0A+T2tnén=T-tnén ; A>l0

Khi con lắc lò xo treo thẳng đứng có  l0<A.Thì lò xo có thể bị dãn hoăc nén

Lò xo bị dãn khi đi từ -l0 về VTCB  ra biên + và ngược lại

Lò xo bị nén khi đi từ -l0 ra biên - và ngược lại

tdãn=Tπarcsinl0A+T2tnén=T-tnén 

Với tdãn:Thời gian lò xo dãn trong 1 chu kỳ s

tnén: Thời gian lò xo nén trong 1 chu kỳ s

T: Chu kỳ dao động của con lắc lò xos

l0Độ biến dạng tại VTCB m

ABiên độ của dao độngm


Xem thêm

tdãn=Ttnén=0 ; A<l0

Khi con lắc lò xo treo thẳng đứng có  l0>A.Thì lò xo luôn bị dãn.

tdãn=Ttnén=0 ; l0>A

Với tdãn:Thời gian lò xo dãn trong 1 chu kỳ s

tnén: Thời gian lò xo nén trong 1 chu kỳ s

T: Chu kỳ dao động của con lắc lò xos

 


Xem thêm

Trong n chu kì:S=4.n.A    Trong n ca na chu kì :S=2.n.A

Trong 1 chu kì vật đi được 1 dao động , trong nửa chu kì vật đi nửa dao động

Với A: Biên độ m


Xem thêm

 

t =-φ+π2±arccosvAωT2π+k1T    ;k1Z 

v=Aωcosωt+φ+π2

Thời điểm vật có vận tốc v:

t =-φ+π2±arccosvAωT2π+k1T    ;k1Z 


Xem thêm

t=-φ-π±arccosaAω2T2π+kT ;kZ 

Những thời điểm vật có gia tốc , lực phục hồi  thỏa điều kiện

t=-φ-π±arccosaAω2T2π+kT ;kZ 

t=-φ-π±arccosFFmaxT2π+kT ;kZ 


Xem thêm

S=4nA+2.mA+s2 ; s2<2At=nT+mT2+t

S=4nA+2.mA+s2 ; s2<2At=nT+mT2+t

Tính góc quay  của s2


Xem thêm

Dao động tắt dần ,dao động duy trì 

fh=f0

Dao động tắt dần  là dao động có  AW giảm dần ; Tf không đổi . Ma sát càng lớn vật càng nhanh tắc dần.

Dao động duy trì là dao động tắt dần mà ta cung cấp cho hệ một phần năng lượng mà vật mất đi do ma sát mỗi chu kì .Ví dụ : con lắc đồng hồ


Xem thêm

Dao động cưỡng bức là dao động của hệ chịu tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn:

F=F0cosωngoi lct+φ'

Dao động cưỡng bức là dao động của hệ chịu tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn:

F=F0cosωngoi lct+φ'

Hệ có đặc diểm : 

Tngoi lc=Tcb=Tfngoi lc=fcb=f

Biên độ hệ dao động phụ thuộc vào Tcb và T0T0 là chu kì riêng của hệ dao động ; tỉ lệ với biên độ ngoại lực

Khi fcbf0 thì A càng lớn ; f0=fcb xảy ra cộng hưởng A lớn nhất .A phụ thuộc vào ma sát của môi trường


Xem thêm

Biến số liên quan


fcb

Định nghĩa : Khi vật chịu tác dụng của lực cưỡng bức có tần số fcb,khi fcb càng gần f0 thì biên độ càng tăng.

Đơn vị : Hz

Kí hiệu :fcb


Xem thêm

T0

Định nghĩa : Chu kì riêng của dao động chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của hệ dao động

Đơn vị : s

Kí hiệu: T0


Xem thêm

W

Định nghĩa : Tỏng các dạng năng lượng của vật khi đang dao động điều hòa.Bảo toàn khi bỏ qua ma sát.

Đơn vị : J

Kí hiệu: W


Xem thêm

f

Khái niệm:

Tần số dao động là số dao động toàn phần mà vật thực hiện được trong một giây.

 

Đơn vị tính: Hertz - (Hz)

 

Lưu ý: Đơn vị tính của tần số cũng có thể ghi là một phần giây (1/s) .


Xem thêm

A

Khái niệm:

Biên độ là một đại lượng vô hướng, không âm đặc trưng cho độ lớn của dao động.

Biên độ là li độ cực đại của vật đạt được.

Biên độ là khoảng cách xa nhất mà vật có thể đạt được, với gốc tọa độ thường được chọn tại vị trí cân bằng.

 

Đơn vị tính: cm hoặc m


Xem thêm

Các câu hỏi liên quan

có 319 câu hỏi trắc nghiệm và tự luận vật lý


Vận tốc chất điểm tại vị trí cân bằng

Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì 0,5π (s) và biên độ 2 (cm). Vận tốc của chất điểm tại vị trí cân bằng có độ lớn là bao nhiêu?

Trắc nghiệm Dễ

Xác định tốc độ của chất điểm khi biết phương trình dao động.

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x=5cos(4πt) trong đó x tính bằng (cm) và t tính bằng (s). Tại thời điểm t = 5s vận tốc của chất điểm là bao nhiêu?

Trắc nghiệm Dễ

Vận tốc của chất điểm khi cách VTCB 6 cm

Vật dao động diều hòa với T=2 (s), biên độ 10 cm. Khi vật cách VTCB 6 cm, tốc độ của vật bằng bao nhiêu?

Trắc nghiệm Dễ

Biên độ dao động của vật

Một vật dao động điều hòa với ω = 5 (rad/s). Khi vật qua vị trí có x = 5 cm thì nó có tốc độ 25 (cm/s). Biên độ dao động của vật là bao nhiêu?

Trắc nghiệm Khó

Xác định chu kỳ dao động của vật.

Một vật dao động điều hòa với A=5 (cm). Và vận tốc có độ lớn cực đại là 10π cm/s. Xác định chu kì dao động của vật.

Trắc nghiệm Dễ

Xác định gia tốc của vật

Một vật đang dao động điều hòa với ω = 10π (rad/s) và A = 2cm. Khi vật có tốc độ là 1010(cm/s) thì gia tốc là bao nhiêu?

Trắc nghiệm Khó
Xem tất cả câu hỏi liên quan Làm bài tập

Xác nhận nội dung

Hãy giúp Công Thức Vật Lý chọn lọc những nội dung tốt bạn nhé!


Các công thức liên quan


  Phương trình dao động điều hòa - vật lý 12   Phương trình vận tốc trong dao động điều hòa - vật lý 12   Phương trình gia tốc trong dao động điều hòa - vật lý 12   Vận tốc cực đại của chất điểm trong dao động điều hòa - vật lý 12   Hệ thức vuông pha giữa các đại lượng - vật lý 12   Biên độ dao động trong dao động điều hòa - vật lý 12   Tần số góc của dao động điều hòa - vật lý 12   Biên độ của con lắc lò xo   Hệ thức vuông pha giữa các đại lượng   Gia tốc cực đại của chất điểm trọng dao động điều hòa - vật lý 12   Hệ thức độc lập theo thời gian - vận tốc trong dao động điều hòa - vật lý 12   Xác định pha ban đầu của chất điểm trong dao động điều hòa - vật lý 12   Mối liên hệ giữa động năng và thế năng - Vật lý 12   Các vị trí đặc biệt trong dao động điều hòa - Vật lý 12   Quãng đường lớn nhất trong dao động điều hòa - vật lý 12   Quãng đường nhỏ nhất trong dao động điều hòa.   Chiều dài lớn nhất của lò xo - vật lý 12   Chiều dài ngắn nhất của lò xo - vật lý 12   Biên độ dao động của con lắc lò xo - vật lý 12   Động năng của con lắc lò xo - vật lý 12   Thế năng của con lắc lò xo - vật lý 12   Công thức tính cơ năng của con lắc lò xo - vật lý 12   Phương trình dao động của con lắc lò xo - vật lý 12   Quãng đường của con lắc lò xo trong một khoảng thời gian - vật lý 12   Lực đàn hồi của con lắc lò xo - vật lý 12   Điều kiện xảy ra cộng hưởng - vật lý 12   Công thức tính quãng đường đến khi dừng - vật lý 12   Công thức tính số dao động, thời gian dừng của dao động tắt đần - vật lý 12   Công thức tính vận tốc của vật khi vật đi được quãng đường S - vật lý 12   Công thức tính vận tốc qua vị trí cân bằng của dao động tắc dần - vật lý 12   Quãng đường trong khoảng thời gian xác định-vật lý 12   Động năng của dao động điều hòa - vật lý 12   Thế năng của dao động điều hòa - vật lý 12   Năng lượng của vật trọng dao động điều hòa - vật lý 12   Tỉ số động năng và thế năng trong dao động điều hòa - vật lý 12   Độ giảm cơ năng của dao động tắt dần - vật lý 12   Thời gian để vật dao động điều hòa có độ lớn li độ,lực phục hồi, thế năng không vượt quá - vật lý 12   Thời gian để vật dao động điều hòa có độ lớn li độ,lực phục hồi, thế năng vượt quá u - vật lý 12   Li độ, vận tốc của dao động điều hòa sau khoảng thời gian - vật lý 12   Phương trình vận tốc của con lắc lò xo - vật lý 12   Phương trình gia tốc của con lắc lò xo - vật lý 12   Chiều dài của con lắc lò xo trên mặt nghiêng - vật lý 12   Vận tốc của con lắc lò xo - vật lý 12   Li độ của vật trong con lắc lò xo - vật lý 12   Lực đàn hồi cực đại và cực tiểu của lò xo thẳng đứng khi A lớn hơn độ dãn ban đầu vật lý 12   Lực đàn hồi cực đại và cực tiểu của lò xo thẳng đứng khi A nhỏ hơn độ biến dạng đầu - vật lý 12   Thời gian nén và dãn của lò xo trong một chu kỳ khi A lớn hơn độ biến dạng đầu - vật lý 12   Thời gian nén và dãn của lò xo trong một chu kỳ khi A nhỏ hơn độ biến dạng đầu - vật lý 12   Quãng đường của dao động điều hòa trong 1 và 1 nửa chu kì - vật lý 12   Những thời điểm vật có vận tốc thỏa điều kiện - vật lý 12   Những thời điểm vật có gia tốc, lực phục hồi thỏa điều kiện - vật lý 12   Thời gian ngắn nhất để thỏa quãng đường s-vật lý 12   Dao động tắt dần,dao động duy trì - vật lý 12   Dao động cưỡng bức - vật lý 12
Advertisement

Học IELTS Miễn Phí

Advertisement


Tin Tức Liên Quan

Doanh thu từ quảng cáo giúp chúng mình duy trì nội dung chất lượng cho website

  Cách tắt chặn quảng cáo  

Tôi không muốn hỗ trợ (Đóng) - :(

Bạn hãy tắt trình chặn quảng cáo
Loading…