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

a=ω2Acos(ωt+φ+π)

Vật lý 12.Gia tốc của vật. Phương trình dao động điều hòa. Phương trình gia tốc của chất điểm trong dao động điều hòa. Hướng dẫn chi tiết.


Làm bài tập

Những Điều Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Advertisement

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.

Advertisement

Các bài giảng liên quan Phương trình gia tốc trong dao động điều hòa - vật lý 12

TỔNG QUAN VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

161299   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 →

TỔNG HỢP CÔNG DỤNG CỦA VECTO QUAY FRESNEL

1960987   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 →

Lý thuyết liên quan



Để biểu diễn các đại lượng dao động điều hòa trên cùng một đường tròn ta có 2 cách là đa điểm hoặc đa trục. Tùy vào từng bài toán mà ta có thể áp dụng đường tròn nào cho phù hợp.

x=Acos(ωt+φ)v=ωAcosωt+φ+π2a=-ω2x=ω2Acos(ωt+φ+π)

 

hinh-anh-phuong-phap-su-dung-vong-tron-luong-giac-trong-giai-quyet-bai-toan-dao-dong-dieu-hoa-43-0


Xem thêm Phương pháp sử dụng vòng tròn lượng giác trong giải quyết bài toán dao động điều hoà

Advertisement

Biến số liên quan


t

 

Khái niệm:

Thời gian t là thời gian vật tham gia chuyển động từ vị trí này đến vị trí khác theo phương chuyển động của vật.

 

Đơn vị tính: giây (s), phút (min), giờ (h).


Xem thêm Thời gian - Vật lý 10

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

 

Dao động điều hòa – Tài liệu KC


Xem thêm Biên độ của 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

 

Tần số góc – Wikipedia tiếng Việt


Xem thêm Tần số góc trong dao động điều hòa

φ

Khái niệm: 

Pha ban đầu cho biết vị trí ban đầu của chất điểm trong dao động điều hòa (ở thời điểm t=0).

 

Đơn vị tính: rad

 

Các vị trí đặc biệt trong dao động điều hòa


Xem thêm Pha ban đầu của 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

 

Lý thuyết dao động điều hòa | SGK Vật lí lớp 12


Xem thêm Gia tốc của chất điểm trong dao động điều hòa

Advertisement

Các công thức liên quan


Vtb=ΔxΔt=x2-x1t2-t1

a/Định nghĩa:

Vận tốc trung bình là thương số giữa độ dời vật di chuyển được và thời gian di chuyển hết độ đời đó.

b/Công thức

vtb=xt=x2-x1t2-t1

Chú thích:

Vtb: vận tốc trung bình của vật (m/s).

Δx: độ dời của vật (m).

Δt: thời gian chuyển động của vật (s).

x2, x1: tọa độ của vật ở vị trí 1 và 2 (m)

t2, t1: thời điểm 1 và 2 trong chuyển động của vật (s)

Lưu ý

+ Vận tốc trung bình có thể âm hoặc dương tùy theo cách chọn chiều dương. Khi chọn chiều dương cùng chiều chuyển động vận tốc trung bình mang giá trị dương. Ngược lại, khi chọn chiều dương ngược chiều chuyển động vận tốc trung bình mang giá trị âm.

+ Vận tốc trung bình qua hai tọa độ có độ lớn giống nhau trong mọi hệ quy chiếu.

+ Một vật đi A đến B rồi từ B về A thì vận tốc trung bình trên cả quá trình bằng không dù đi trên đoạn đường với vận tốc khác nhau. Lúc này vận tốc trung bình  không thể hiện được mức độ nhanh chậm của chuyển động.

vtbABA=x2-x1t=xA-xAt=0


Xem thêm Vận tốc trung bình

x=xo+v.t

1.Chuyển động thẳng đều

a/Định nghĩa : Chuyển động thẳng đều là chuyển động của vật có chiều và vận tốc không đổi , quỹ đạo có dạng đường thẳng.

Ví dụ: chuyển động của vật trên băng chuyền, đoàn duyệt binh trong những ngày lễ lớn.

hinh-anh-phuong-trinh-toa-do-cua-vat-trong-chuyen-dong-thang-deu-7-0

Quân đội Nga duyệt binh kỉ niệm ngày chiến thắng 9/5

 

2.Phương trình chuyển đông thẳng đều

a/Công thức :

                           x=x0+vt-t0

b/Chứng minh :

Chọn chiều dương là chiều chuyển động , gốc thời gian là lúc xuất phát

Vật xuất phát tại vị trí x ,quãng đường đi được sau t: S=vt

Mặc khác độ dời của vật : x=x-x0

hinh-anh-phuong-trinh-toa-do-cua-vat-trong-chuyen-dong-thang-deu-7-1

Hình ảnh minh họa cho công thức x=xo+v.t

 

Vật chuyển động thẳng đều theo chiều dương nên 

S=xvt=x-x0x=x0+vt

t tính từ lúc bắt đầu chuyển động

hinh-anh-phuong-trinh-toa-do-cua-vat-trong-chuyen-dong-thang-deu-7-2

 

 

 

 

 

Chú thích:

x: Tọa độ của vật tại thời điểm t (m).

xo: Tọa độ ban đầu của vật ở thời điểm t=0s.

v: Vận tốc của vật (m/s). 

v>0: Cùng hướng chuyển động.

v<0: Ngược hướng chuyển động.

t: Thời gian chuyển động của vật (s).

 


Xem thêm Phương trình tọa độ của vật trong chuyển động thẳng đều.

S=x-xo=v.t

S=S1+S2+.....+Sn

Quãng đường

a/Định nghĩa

Quãng đường S là tổng độ dịch chuyển mà vật đã thực hiện được mang giá trị dương. 

Trong chuyển động thẳng đều, quãng đường mang tính tích lũy, nó có thể khác với độ dời . Ví dụ, khi vật đi theo chiều âm tọa độ của vật giảm dần dẫn tới độ dời mang giá trị âm để tìm quãng đường ta lấy trị tuyệt đối của độ dời.

hinh-anh-cong-thuc-xac-dinh-quang-duong-cua-vat-trong-chuyen-dong-thang-8-0

S=x

Đối với vật chuyển động thẳng theo chiều dương đã chọn thì quãng đường chính là độ dời.

hinh-anh-cong-thuc-xac-dinh-quang-duong-cua-vat-trong-chuyen-dong-thang-8-1

Trong thực tế khi làm bài tập, người ta thường chọn xo=0 (vật xuất phát ngay tại gốc tọa độ). Chiều dương là chiều chuyển động nên thường có S=x (quãng đường đi được bằng đúng tọa độ lúc sau của vật).

b/Công thức:

S=x-x0=vt

Chú thích:

S: là quãng đường (m).

x, xo: là tọa độ của vật ở thời điểm đầu và sau (m).

v: vận tốc của chuyển động (m/s)

t: thời gian chuyển động (s)

c/Lưu ý:

Trong trường hợp xe đi nhiều quãng đường nhỏ với tốc độ khác nhau. Thì quãng đường mà xe đã chuyển động được chính là bằng tổng những quãng đường nhỏ đó cộng lại với nhau.

S=S1 +S2+.....+Sn


Xem thêm Công thức xác định quãng đường của vật trong chuyển động thẳng

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-li-do-cua-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 li độ của 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 thêm Phương trình vận tốc trong dao động điều hòa - vật lý 12

Advertisement

Các câu hỏi liên quan

có 15 câu hỏi trắc nghiệm và tự luận vật lý



Phương trình dao động cơ điều hoà của một chất điểm là x=Acos(ωt+2π3). Gia tốc của nó sẽ biến thiên điều hoà với phương trình:

Trắc nghiệm Dễ
Xem thêm Phương trình gia tốc trong dao động điều hòa.
Advertisement

Khi vật dao động điều hòa, đại lượng không thay đổi là

Trắc nghiệm Dễ
Xem thêm Lý thuyết dao động điều hòa

Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi như thế nào?

Trắc nghiệm Dễ
Xem thêm Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi như thế nào?
Xem tất cả câu hỏi liên quan Làm bài tập
Advertisement
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…