Khái niệm:
- Li độ hay độ dời là khoảng cách ngắn nhất từ vị trí ban đầu đến vị trị hiện tại của vật chuyển động, thường được biểu diễn tọa độ của vật trong hệ quy chiếu khảo sát chuyển động.
- Li độ trong dao động điều hòa là hàm và đồ thị là hình . Li độ có thể âm hoặc dương tùy thuộc vào pha dao động của vật.
Đơn vị tính: hoặc
171146 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.
Đọc Thêm TỔNG QUAN VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA →670873 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.
Đọc Thêm VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA →871010 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.
Đọc Thêm QUÃNG ĐƯỜNG ĐI ĐƯỢC CỦA MỘT VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA TRONG THỜI GIAN XÁC ĐỊNH →1770647 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.
Đọc Thêm THỜI GIAN VƯỢT QUÁ - THỜI GIAN KHÔNG VƯỢT QUÁ →1970815 22/07/2021
Video tổng hợp tất cả các công dụng của vectơ quay Fresnel kèm bài tập áp dụng chi tiết
Đọc Thêm TỔNG HỢP CÔNG DỤNG CỦA VECTO QUAY FRESNEL →2270862 20/08/2021
Video giới thiệu sơ lược về các đặc điểm cơ bản của con lắc lò xo kèm bài tập áp dụng và hướng dẫn chi tiết.
Đọc Thêm TỔNG QUAN VỀ CON LẮC LÒ XO →2670862 26/08/2021
Bài giảng giới thiệu công thức xác định cách viết phương trình dao động của con lắc lò xo. Hướng dẫn chi tiết.
Đọc Thêm VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO →3170810 08/09/2021
Năng lượng của con lắc lò xo trong dao động điều hòa và định luật bảo toàn năng lượng. Mối quan hệ giữa tần số dao động và tần số của động năng, thế năng.
Đọc Thêm NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LÒ XO →Chia sẻ qua facebook
Hoặc chia sẻ link trực tiếp:
http://congthucvatly.com/bien-so-li-do-cua-chat-diem-trong-dao-dong-dieu-hoa-226
Định nghĩa: Hình chiếu của một vật chuyển động tròn đều lên đường kính của nó là một dao động đều hòa.
Chú thích:
: Li độ của chất điểm tại thời điểm .
Thời gian .
: Biên độ dao động ( li độ cực đại) của chất điểm .
: Tần số góc (tốc độ góc) .
: Pha dao động tại thời điểm .
: Pha ban đầu của dao động tại thời điểm .
Đồ thị:
Đồ thị của tọa độ theo thời gian là đường hình sin.
Công thức:
Từ phương trình .
Chú thích:
: Gia tốc của chất điểm trong dao động điều hòa tại vị trí có li độ
: Tần số góc (tốc độ góc)
: li độ của chất điểm
Li độ và vận tốc vuông pha nhau :
Vận tốc và gia tốc vuông pha nhau:
Chú thích:
: Li độ của chất điểm
: Biên độ dao động
: Tần số góc ( Tốc độ góc)
: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ
: Gia tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x
: Vận tốc cực đại của chất điểm
: Gia tốc cực đại của chất điểm
Lưu ý: Hai công thức trên còn được gọi là hệ thức độc lập thời gian.
Chú thích:
: Li độ của chất điểm
: Độ dài quỹ đạo
: Quãng đường vật đi được trong vòng
: Biên độ dao động
: Tần số góc ( Tốc độ góc)
: số dao động toàn phần mà chất điểm thực hiện được
: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ
: Gia tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x
: Vận tốc cực đại của chất điểm
: Gia tốc cực đại của chất điểm
Chứng minh các công thức:
+ Vật chuyển động trên quỹ đạo dài .
+ Vật chuyển động cứ một vòng sẽ đi được quãng đường là , vật vật đi vòng thì quãng đường sẽ là .
+ Từ công thức tốc độ cực đại của vật: .
+ Từ công thức gia tốc cực đại của vật: .
+ Ta có: và .
+ Từ hệ thức độc lập thời gian :.
+ Từ hệ thức độc lập thời gian :.
Chú thích:
: Tốc độ góc (Tần số góc) .
: Tần số dao động .
T: Chu kỳ dao động .
: Biên độ dao động .
: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ .
: Gia tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x .
: Vận tốc cực đại của chất điểm .
: Gia tốc cực đại của chất điểm .
Li độ của chất điểm trong dao động điều hòa .
Chứng minh các công thức:
+ Từ công thức tính tần sô : .
+ Từ công thức tính chu kỳ: .
+ Từ công thức vận tốc cực đại và gia tốc cực đại của chất điểm :
+ Từ công thức độc lập thời gian:
+ Công thức độc lập thời gian tại từng thời điểm là:
Chú thích:
: Biên độ dao động .
: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ .
: Gia tốc của chất điểm tại vị trí có li độ x .
: Vận tốc cực đại của chất điểm .
: Gia tốc cực đại của chất điểm .
Li độ của chất điểm trong dao động điều hòa .
Từ công thức độc lập thời gian :
Chú thích:
: Li độ của chất điểm
: Biên độ dao động
: Tần số góc ( Tốc độ góc)
: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ
Chú thích:
: Li độ của chất điểm
: Biên độ dao động
: Tần số góc ( Tốc độ góc)
: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ
: Pha ban đầu của chất điểm
+ Căn cứ vào thời điểm thì :
Do nên dấu của tùy thuộc vào :
+ Hoặc chia 2 vế phương trình trên :
Lưu ý:
Nếu đề cho tại thì thì :
Chú thích:
: Động năng
: Thế năng
: Số dương bất kỳ
: Li độ của chất điểm
: Biên độ dao động
: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ
: Vận tốc cực đại của chất điểm
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:
Vận tốc v:
CÔNG THỨC TƯƠNG TỰ
Khi
Định nghĩa : năng lượng mà lò xo có được dưới dạng chuyển động.Động năng biến thiên điều hòa theo t với chu kì
Công thức :
Chú ý : Động năng cực đại ở VTCB, cực tiểu ở biên.
Chú thích:
Động năng của lò xo .
Khối lượng của vật .
Vận tốc của vật .
Biên độ dao động cùa lò xo
Độ cứng của lò xo .
Li độ của vật
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
Công thức :
Chú ý : Thế năng cực tiểu ở VTCB, cực đại ở biên.
Chú thích:
Thế năng của lò xo .
Khối lượng của vật .
Vận tốc của vật .
Biên độ dao động cùa lò xo
Độ cứng của lò xo .
Pha ban đầu của dao động
Li độ của vật
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 :
Chú ý : Động năng cực đại ở VTCB, cực tiểu ở biên.
Chú thích:
Cơ năng của lò xo
Động năng của lò xo .
Thế năng của lò xo .
Khối lượng của vật .
Vận tốc của vật .
Biên độ dao động cùa lò xo
Độ cứng của lò xo .
Li độ của vật
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
Với Li độ của con lắc lò xo .
Biên độ dao động của con lắc lò xo
Tốc độ góc của con lắc lò xo
Pha ban đầu
Thời điểm
Bước 1: Tính , A
Bước 2: Xác định pha ban đầu
Định nghĩa : Lực phục hồi trong dao động điều hòa là tổng hợp các lực làm cho vật dao động điều hòa.Lực phục hồi cũng biến thiên điều hòa cùng tần số với gia tốc .
Công thức :
Chú ý lực phục hồi cùng chiều với gia tốc có độ lớn cực đại tại hai biên bằng 0 tại VTCB
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 .Trong quá trình chuyển động động năng và thế năng chuyển đổi cho nhau.
Công thức:
Với Động năng của dao động điều hòa
m : Khối lượng của vật
: tần số góc của dao động điều hòa
Biên độ của dao động điều hòa
Chú ý động năng cực đại : 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.
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:
Chú ý : tại biên và có giá trị bằng cơ năng
dùng cho li độ , lực phục hồi . gia tốc.
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
Công thức
dùng cho li độ , lực phục hồi . gia tốc.
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.
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:
Với , nên
Ta có:
Vậy:
* Đặc biệt:
+ Sau khoảng thời gian (hoặc ) vật trở lại vị trí và chiều chuyển động như cũ: ; .
+ Sau khoảng thời gian [hoặc ] vật qua vị trí đối xứng: ; .
+ Sau khoảng thời gian [hoặc ] vật qua vị trí đối xứng:
Va chạm mềm : con lắc lò xo có va chạm với vật có vận tốc lần lượt .Sau va chạm hai vật bi dính lại và chuyển động cùng vật tốc.
Bảo toàn động lượng :
, là vận tốc sau va chạm
Công thức :
Với x là vị trí so với VTCB mà vật bắt đầu va chạm
Phương trình vận tốc của con lắc đơn
Với Li độ
Biên độ
Tần số góc con lắc lò xo
Vận tốc của con lắc lò xo
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 :
Chú thích :
Vận tốc của con lắc lò xo
: Tần số góc của con lắc lò xo
Vận tốc cực đại
: Động năng của con lắc lò xo
n : Tỉ số động năng và thế năng
x : li độ của vật
A: Biên độ của vật
Chú thích : Li độ của vật
: Biên độ của vật
Gia tốc cực đại
:Gia tốc của vật
n : tỉ số động năng và thế năng
Vận tốc của vật
: Vận tốc cực đại của vật
l: Chiều dài dây đang bị thay đổi
: Chiều dài ban đầu
:Độ biến dạng của lò xo tại VTCB
Khái niệm:
Độ biến dạng ban đầu của lò xo tại vị trí cân bằng là độ dãn hoặc nén của lò xo khi lực đàn hồi cân bằng với lực tác dụng lên dây treo khi vật đứng yên.
Đơn vị tính: mét
Khái niệm:
Vận tốc của vật dao động điều hòa có độ lớn cực đại khi vật đi qua vị trí cân bằng, tức là li độ của vật lúc này bằng 0.
Đơn vị tính:
Khái niệm:
Thế năng của con lắc lò xo trong dao động điều hòa là dạng năng lượng dưới dạng thế năng đàn hồi của lò xo khi bị biến dạng và phụ thuộc vào độ cứng lò xo.
Đơn vị tính: Joule (J)
Khái niệm:
Động năng của con lắc lò xo là dạng năng lượng dao động mà con lắc lò xo có được khi chuyển động.
Đơn vị tính: Joule
Khái niệm:
là tần số góc của con lắc lò xo, nó phụ thuộc vào khối lượng quả nặng và độ cứng của lò xo.
Đơn vị tính:
có 202 câu hỏi trắc nghiệm và tự luận vật lý
Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì 0,5 (s) và biên độ 2 (cm). Vận tốc của chất điểm tại vị trí cân bằng có độ lớn là bao nhiêu?
Vật dao động điều hòa với , biên độ 10 cm. Khi vật cách VTCB 6 cm, tốc độ của vật bằng bao nhiêu?
Một vật dao động điều hòa với ω = 5 (rad/s). Khi vật qua vị trí có x = 5 thì nó có tốc độ 25 (cm/s). Biên độ dao động của vật là bao nhiêu?
Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k và vật nhỏ khối lượng 50g, dao động điều hòa dọc theo trục Ox nằm ngang, ở vị trí có li độ x = -2 cm thì gia tốc của vật là . Hỏi độ cứng của lò xo là bao nhiêu?
Một vật đang dao động điều hòa với và . Khi vật có tốc độ là thì gia tốc là bao nhiêu?
Một vật đang dao động điều hòa trên trục Ox khi qua vị trí cân bằng thì vận tốc của chất điểm là . Khi tốc độ chất điểm là thì gia tốc có độ lớn . Biên độ là bao nhiêu?
Hãy giúp Công Thức Vật Lý chọn lọc những nội dung tốt bạn nhé!
dùng cho li độ , lực phục hồi . gia tốc.
dùng cho thế năng
Li độ, vận tốc của dao động điều hòa sau khoảng thời gian - vật lý 12 Biên độ, tần số góc con lắc lò xo sau va chạm mềm - vật lý 12 Phương trình vận tốc của con lắc lò xo - vật lý 12 Vận tốc của con lắc lò xo - vật lý 12 Li độ của vật trong con lắc lò xo - vật lý 12Doanh thu từ quảng cáo giúp chúng mình duy trì nội dung chất lượng cho website