Advertisement
 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

Advertisement
Advertisement

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

Advertisement

Các công thức liên quan


Phương trình dao động điều hòa - vật lý 12


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

Phương trình vận tốc trong dao động điều hòa - vật lý 12


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

Phương trình gia tốc trong dao động điều hòa - vật lý 12


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

Vận tốc cực đại của chất điểm trong dao động điều hòa - vật lý 12


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

Hệ thức vuông pha giữa các đại lượng - vật lý 12


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

Biên độ dao động trong dao động điều hòa - vật lý 12


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

Tần số góc của dao động điều hòa - vật lý 12


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=v22-v12x12-x22


Xem thêm

Biên độ của con lắc lò xo


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

Hệ thức vuông pha giữa các đại lượng


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

Gia tốc cực đại của chất điểm trong dao động điều hòa -vật lý 12


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

Advertisement

Biến số liên quan


Tần số dao động cưỡng bức - vật lý 12


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

Chu kì riêng của dao động - vật lý 12


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

Cơ năng của dao động điều hòa - vật lý 12


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

Tần số dao động cơ học


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

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


Xem thêm

Advertisement
Advertisement
Advertisement
Advertisement

Xác nhận nội dung

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


Advertisement
Advertisement
Advertisement
Advertisement

Học IELTS Miễn Phí

Advertisement
Advertisement
Advertisement

Advertisement


Advertisement

Tin Tức Liên Quan