Thế năng của dao động điều hòa - Vật lý 12

Khái niệm:

Thế năng của dao động điều hòa là dạng năng lượng phụ thuộc vào vị trí của vật so với mốc thế năng và có khả năng sinh công.

Đơn vị tính: Joule $\left(J\right)$

Khái niệm:

- Lực kéo về (lực hồi phục) là lực hoặc hợp lực của các lực tác dụng vào vật dao động và luôn hướng về vị trí cân bằng.

- Con lắc lò xo nằm ngang thì lực đàn hồi là lực hồi phục

Đơn vị tính: Newton $\left(N\right)$

Khái niệm:

Thế năng của dao động điều hòa là dạng năng lượng phụ thuộc vào vị trí của vật so với mốc thế năng và có khả năng sinh công.

Đơn vị tính: Joule $\left(J\right)$

Khái niệm:

- Lực kéo về (lực hồi phục) là lực hoặc hợp lực của các lực tác dụng vào vật dao động và luôn hướng về vị trí cân bằng.

- Con lắc lò xo nằm ngang thì lực đàn hồi là lực hồi phục

Đơn vị tính: Newton $\left(N\right)$

Khái niệm:

Cơ năng của dao động điều hòa là tổng các dạng năng lượng động năng và thế năng của vật khi đang dao động điều hòa. Cơ năng được bảo toàn khi bỏ qua ma sát.

Đơn vị tính: Joule (J)

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: 

$W_t=W-W_{đ}=\frac{m{\omega }^{2}A}{2}{\cos }^2\left(\omega t+\phi \right)=\frac{m{\omega }^2{x}^2}{2}$

Chú ý : $W_t max =\frac{m{\omega }^2{A}^2}{2}$ tại biên và có giá trị bằng cơ năng

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 :

 $W=W_t+W_{đ}=\frac{m{\omega }^2{A}^2}{2}$

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

$$\begin{gathered} x=A\cos \left(\omega t+\phi \right) \\ a=a_{max}\cos \left(\omega t+\phi +\pi \right) \\ F=F_{max}\cos \left(\omega t+\phi +\pi \right) \\ {W}_t=W{\cos }^2\left(\omega t+\phi \right) \end{gathered}$$

Công thức 

$∆t=\frac{4}{\omega }arc\sin \left(\frac{giá trị điều kiện u}{giá trị cục đại}\right)$ dùng cho li độ , lực phục hồi . gia tốc.

$∆t=\frac{4}{2\omega }arc\sin \left(\frac{W_{t_1}}{W}\right)$ 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.

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

$$\begin{gathered} x=A\cos \left(\omega t+\phi \right) \\ a=a_0\cos \left(\omega t+\phi +\pi \right) \\ F=F_0\cos \left(\omega t+\phi +\pi \right) \\ {W}_t=W{\cos }^2\left(\omega t+\phi \right) \end{gathered}$$

Công thức 

$∆t=\frac{4}{\omega }arc\cos \left(\frac{giá trị điều kiện u}{giá trị cục đại}\right)$ dùng cho li độ , lực phục hồi . gia tốc.

$∆t=\frac{4}{2\omega }arc\cos \left(\frac{W_{t_1}}{W}\right)$ 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.