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

Vật lý 12. Biên độ dao động. Dao động điều hòa. Quỹ đạo. Quãng đường vật đi được. Công thức liên hệ giữa các đại lượng. Hướng dẫn chi tiết.

Advertisement

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.

Chủ Đề Vật Lý

Bài Giảng Liên Quan

TỔNG QUAN VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

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.

TỔNG HỢP CÔNG DỤNG CỦA VECTO QUAY FRESNEL

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

Biến Số Liên Quan

Li độ của chất điểm trong dao động điều hòa

x

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 cos và đồ thị là hình sin. Li độ có thể âm hoặc dương tùy thuộc vào pha dao động của vật.

 

Đơn vị tính: cm hoặc m

 

Xem chi tiết

Biên độ của dao động điều hòa

A

Khái niệm:

- 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.

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

 

Đơn vị tính: cm hoặc m

 

Xem chi tiết

Tần số góc trong dao động điều hòa

ω

Khái niệm:

Tần số góc (hay tốc độ góc) của một chuyển động tròn là đại lượng đo bằng góc mà bán kính quét được trong một đơn vị thời gian. Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng không đổi.

 

Đơn vị tính: rad/s

 

Xem chi tiết

Vận tốc của chất điểm trong dao động điều hòa

v

 

Khái niệm:

v là vận tốc của chất điểm trong dao động điều hòa, là đạo hàm của li độ theo thời gian.

 

Đơn vị tính: m/s

 

Xem chi tiết

Gia tốc của chất điểm trong dao động điều hòa

a

 

Khái niệm:

a là gia tốc của chất điểm trong dao động điều hòa, là đạo hàm của vận tốc theo thời gian.

 

Đơn vị tính: m/s2

 

Xem chi tiết

Số dao động toàn phần vật thực hiện được

N

Khái niệm: 

N là số dao động toàn phần vật thực hiện được. Một dao động toàn phần được tính khi vật quay về trạng thái cũ sau khi đi được trong một khoảng thời gian nào đó.

 

Đơn vị tính: Vòng 

 

Xem chi tiết

Gia tốc cực đại của chất điểm trong dao động điều hòa

amax

 

Khái niệm:

Một chất điểm dao động điều hòa, ở thời điểm li độ của chất điểm có giá trị cực đại thì gia tốc của nó có giá trị cực đại.

 

Đơn vị tính: m/s2

 

Xem chi tiết

Chiều dài quỹ đạo trong dao dộng điều hòa

L

Khái niệm:

Quỹ đạo của vật trong dao động điều hòa được hiểu là khoảng cách từ biên âm đến biên dương (hoặc ngược lại). 

 

Đơn vị tính: mét (m)

 

Xem chi tiết

Vận tốc cực đại của chất điểm trong dao động điều hòa

vmax

 

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: m/s

 

Xem chi tiết

Quãng đường vật đi được khi thực hiện dao động điều hòa

S

 

Khái niệm:

- Quãng đường S là tổng độ dịch chuyển mà vật đã thực hiện được. 

- Quãng đường mang tính tích lũy, nó có thể khác với độ dời. Khi vật chuyển động thẳng theo chiều dương của trục tọa độ thì quãng đường chính là độ dời.

 

Đơn vị tính: mét (m)

 

Xem chi tiết

Công Thức Liên Quan

Phương trình li độ của 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.

 

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 chi tiết

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

a=-ω2.x

Công thức:

Từ phương trình a=v'=-ωAsinωt+φ=-ω2Acosωt+φ=-ω2x.

 

Chú thích:

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

ω: Tần số góc (tốc độ góc) (rad/s)

x: li độ của chất điểm (cm, m)

 

 

Xem chi tiết

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 chi tiết

Phương trình li độ của 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.

 

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 chi tiết

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

v=x'(t)=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 chi tiết

Câu Hỏi Liên Quan

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 Độ khó: Khó Có video
Xem chi tiết

Tìm biên độ dao động của vật khi biết độ dài quỹ đạo

Một vật dao động điều hòa với quỹ đạo dài 12 cm. Biên độ của dao động này là bao nhiêu?

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa

Một vật dao động điều hòa trên đoạn thẳng dài 10cm và thực hiện được 50 dao động trong thời gian 78,5 giây. Tìm vận tốc và gia tốc của vật khi đi qua vị trí có li độ x = -3cm theo chiều hướng về vị trí cân bằng.

Trắc nghiệm Độ khó: Khó
Xem chi tiết

Chu kì dao động của vật

Một vật dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 40cm. Khi vật ở vị trí x = 10cm thì vật có vận tốc là v=20π3 cm/s. Chu kì dao động của vật là

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình Có video
Xem chi tiết

Biên độ và chu kì dao động.

Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox. Vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng là 62,8cm/s và gia tốc ở vị trí biên là 2m/s2. Lấyπ2=10 . Biên độ và chu kì dao động của vật lần lượt là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ Có video
Xem chi tiết

Biên độ dao động điều hòa của vật.

Một vật dao động điều hoà có quỹ đạo là một đoạn thẳng dài 10cm. Biên độ dao động của vật là?

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Tìm biên độ dao động của vật khi biết quãng đường đi trong 1 chu kì

Một vật dao động điều hoà đi được quãng đường 16cm trong một chu kì dao động. Biên độ dao động của vật là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Li độ của dao động điều hòa khi biết vận tốc.

Một vật dao động điều hoà khi vật có li độ x1 = 3cm thì vận tốc của nó là v1 = 40cm/s, khi vật qua vị trí cân bằng vật có vận tốc v2 = 50cm/s. Li độ của vật khi có vận tốc v3 = 30cm/s là

Trắc nghiệm Độ khó: Khó
Xem chi tiết

Lý thuyết dao động điều hòa

Trong chuyển động dao động điều hoà của một vật thì tập hợp ba đại lượng nào sau đây là không thay đổi theo thời gian?

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Tốc độ của vật khi đi qua vị trí có li độ x = 8cm bằng.

Một vật dao động điều hoà với chu kì T=π10(s) và đi được quãng đường 40cm trong một chu kì dao động. Tốc độ của vật khi đi qua vị trí có li độ x = 8cm bằng

Trắc nghiệm Độ khó: Khó
Xem chi tiết

Xác định vận tốc của vật dao động điều hòa.

Một vật dao động điều hoà trên một đoạn thẳng dài 10cm và thực hiện được 50 dao động trong thời gian 78,5 giây. Vận tốc của vật khi qua vị trí có li độ x = -3cm theo chiều hướng về vị trí cân bằng là

Trắc nghiệm Độ khó: Khó
Xem chi tiết

Gia tốc của vật khi có li độ x = -3cm là bao nhiêu?

Một vật dao động điều hoà trên một đoạn thẳng dài 10cm và thực hiện được 50 dao động trong thời gian 78,5 giây. Gia tốc của vật khi qua vị trí có li độ x = -3cm theo chiều hướng về vị trí cân bằng là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Xác định phase dao động.

Một vật dao động điều hòa với chu kì T = 3,14s. Xác định pha dao động của vật khi nó qua vị trí x = 2cm với vận tốc v = - 0,04m/s.

Trắc nghiệm Độ khó: Khó
Xem chi tiết

Lúc t = 0, vật đi qua vị trí có li độ x = -2cm và có tốc độ 10(cm/s) hướng về phía vị trí biên gần nhất. Viết phương trình dao động.

Một vật dao động điều hoà với tần số góc ω= 5rad/s. Lúc t = 0, vật đi qua vị trí có li độ x = -2cm và có tốc độ 10(cm/s) hướng về phía vị trí biên gần nhất. Phương trình dao động của vật là

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Viết phương trình dao động khi biết gia tốc tức thời.

Một vật dao động điều hoà trên quỹ đạo dài 10cm với tần số f = 2Hz. Ở thời điểm ban đầu t = 0, vật chuyển động ngược chiều dương. Ở thời điểm t = 2s, vật có gia tốc a = 43 m/s2. Lấy π210. Phương trình dao động của vật là

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Viết phương trình dao động khi biết li độ và vận tốc tức thời.

Một vật có khối lượng m = 1kg dao động điều hoà với chu kì T = 2s. Vật qua vị trí cân bằng với vận tốc 31,4cm/s. Khi t = 0 vật qua li độ x = 5cm theo chiều âm qũy đạo. Lấy π210. Phương trình dao động điều hoà của con lắc là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Khi t = 0, vật đi qua vị trí có li độ 5cm và đang theo chiều hướng về vị trí cân bằng. Viết phương trình dao động.

Một vật dao động điều hoà trong một chu kì dao động vật đi được 40cm và thực hiện được 120 dao động trong 1 phút. Khi t = 0, vật đi qua vị trí có li độ 5cm và đang theo chiều hướng về vị trí cân bằng. Phương trình dao động của vật đó có dạng là

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Viết phương trình dao động khi biết li độ và vận tốc tức thời.

Một vật dao động điều hoà có chu kì T = 1s. Lúc t = 2,5s, vật nặng đi qua vị trí có li độ là x = -52 cm với vận tốc là v = -10π2 cm/s. Phương trình dao động của vật là

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Viết phương trình dao động khi biết vận tốc và li độ tức thời ở hai thời điểm.

Một vật dao động điều hoà đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm ở thời điểm ban đầu. Khi vật đi qua vị trí có li độ x1=3cm thì có vận tốc v1=8π cm/s, khi vật qua vị trí có li độ x2=4cm thì có vận tốc v2=6π cm/s. Vật dao động với phương trình có dạng:

Trắc nghiệm Độ khó: Khó
Xem chi tiết

Viết phương trình dao động khi vật được truyền vận tốc ở VTCB.

Một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hoà xung quanh vị trí cân bằng với chu kỳ T = π10 s. Đặt trục tọa độ Ox nằm ngang, gốc O tại vị trí cân bằng. Cho rằng lúc t = 0, vật ở vị trí có li độ x = -1 cm và được truyền vận tốc 203  cm/s theo chiều dương. Khi đó phương trình dao động của vật có dạng:

Trắc nghiệm Độ khó: Khó
Xem chi tiết

Cứ sau 1/8 s thì động năng lại bằng thế năng. Viết phương trình dao động.

Một vật dao động điều hoà cứ sau 1/8 s thì động năng lại bằng thế năng. Quãng đường vật đi được trong 0,5s là 16cm. Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Phương trình dao động của vật là:

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Viết phương trình dao động khi biết vận tốc cực đại và gia tốc cực đại.

Một vật dao động điều hoà khi qua vị trí cân bằng vật có vận tốc v = 20 cm/s và gia tốc cực đại của vật là a = 2m/s2. Chọn t = 0 là lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm của trục toạ độ, phương trình dao động của vật là :

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Khi t = 0 vật qua vị trí có li độ x = 5cm theo chiều âm của quỹ đạo. Viết phương trình dao động.

Chọn câu trả lời đúng.Một vật có khối lượng m = 1kg dao động điều hoà với chu kỳ T = 2s. Vật qua vị trí cân bằng với vận tốc v0 = 0,314 m/s. Khi t = 0 vật qua vị trí có li độ x = 5cm theo chiều âm của quỹ đạo. Lấy π2 = 10. Phương trình dao động điều hoà của vật là:

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực hiện được 100 dao động toàn phần. Viết phương trình dao động của vật.

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực hiện được 100 dao động toàn phần. Gốc thời gian là lúc chất điểm đi qua vị trí có li độ 2 cm theo chiều âm với tốc độ là 403 cm/s. Lấy π = 3,14. Phương trình dao động của chất điểm là

Trắc nghiệm Độ khó: Khó
Xem chi tiết

Độ cứng của lò xo là k = 18 N/m. Chiều dài quỹ đạo của vật bằng

Tại vị trí cân bằng, truyền cho quả nặng một năng lượng ban đầu E = 0,0225J để quả nặng dao động điều hoà theo phương đứng xung quanh vị trí cân bằng. Lấy g = 10m/s2. Độ cứng của lò xo là k = 18 N/m. Chiều dài quỹ đạo của vật bằng

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Tần số góc của dao động tổng hợp từ 3 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số

Một vật có khối lượng m, thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có phương trình: x1=3cos(ωt+π/6) cm và x2=8cos(ωt-5π/6) cm. Khi vật qua li độ x = 4cm thì vận tốc của vật v = 30cm/s. Tần số góc của dao động tổng hợp của vật là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Thời gian li độ khôn lớn hơn 4 cm

Một vật dao động điều hòa theo phương trình x=8cosωt+π3 cm. Trong một chu kỳ, thời gian độ lớn li độ không lớn hơn 4 cm là bao nhiêu?

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Biên độ dao động của vật không thể nhận giá trị nào sau đây

Một vật dao động điều hòa trên trục Ox đi từ vị trí P có li độ xP=-2cm đến vị trí Q có li độ xQ=1cm. Vật tiếp tục đi thêm 21 cm nữa thì quay lại P và kết thúc một chu kì. Biên độ dao động của vật không thể nhận giá trị nào sau đây?

Trắc nghiệm Độ khó: Rất khó
Xem chi tiết