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

Vật lý 12. vận tốc của vật. Phương trình vận tốc.Dao động điều hòa. Hướng dẫn chi tiết.

Advertisement

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.

 

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

Lý Thuyết Liên Quan

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

Phương pháp sử dụng vòng tròn lượng giác trong giải quyết bài toán dao động điều hoà. Hướng dẫn chi tiết.
Xem chi tiết

Biến Số Liên Quan

Thời gian - Vật lý 10

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 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

Pha ban đầu của 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 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

Công Thức Liên Quan

Vận tốc trung bình

Vtb=ΔxΔt=ΔdΔt=x2-x1t2-t1 

a/Định nghĩa:

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

b/Công thức

vtb=xt=dt=x2-x1t2-t1

Chú thích:

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

Δx: độ dời của vật (m).

d: độ dịch chuyển 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 chi tiết

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

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.

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

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

 

 

 

 

 

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 chi tiết

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

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.

S=x

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

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 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 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 chi tiết

Câu Hỏi Liên Quan

Xác định tốc độ của chất điểm khi biết phương trình dao động.

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x=5cos(4πt) trong đó x tính bằng (cm) và t tính bằng (s). Tại thời điểm t = 5s vận tốc của chất điểm là bao nhiêu?

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ Có video
Xem chi tiết

Tốc độ vật dao động điều hòa tại thời điểm x=A/2

Một vật dao động điều hoà xung quanh vị trí cân bằng với biên độ dao động là A và chu kì T. Tại điểm có li độ x = A/2 tốc độ của vật là

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Li độ của vật khi t=T/6 là bao nhiêu?

Phương trình vận tốc của một vật dao động điều hoà là v = 120cos20t(cm/s), với t đo bằng giây. Vào thời điểm t = T/6(T là chu kì dao động), vật có li độ là

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Lý thuyết dao động điều hòa. Trong dao động điều hòa gia tốc biến đổi như thế nào?

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

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Lý thuyết dao động điều hòa, quan hệ vận tốc, gia tốc.

Vật dao động điều hòa khi?

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Lý thuyết dao động điều hòa

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

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

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

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

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Trắc nghiệm dao động điều hòa.

Phát biểu nào sau đây về sự so sánh li độ, vận tôc và gia tốc là đúng? Trong dao động điều hòa, li độ, vận tốc và gia tốc là ba đại lượng biến đổi điều hòa theo thời gian và có 

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Phát biểu nào sau đây về mối quan hệ giữa li độ, vận tốc, gia tốc là đúng?

Phát biểu nào sau đây về mối quan hệ giữa li độ, vận tốc, gia tốc là đúng? 

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Kết luận nào sau đây không đúng? Đối với một chất điểm dao động cơ điều hoà với tần số f thì

Kết luận nào sau đây không đúng? Đối với một chất điểm dao động cơ điều hoà với tần số f thì

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Tốc độ của vật sau khi đi quãng đường S = 2 cm (kể từ t = 0) là?

Vật dao động điều hòa theo phương trình : x=4cos(20t-2π3)(cm). Tốc độ của vật sau khi đi quãng đường S = 2 cm (kể từ t = 0) là?

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Vận tốc biến đổi như thế nào với li độ

Trong dao động điều hòa, vận tốc biến đổi

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Vận tốc của chất điểm tại thời điểm t=0,25s

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x=5cos2πt-π3 (cm,s). Tại thời điểm t=0,25 s vận tốc của chất điểm bằng

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Tốc độ ban đầu của vật

Một vật dao động điều hòa trên trục Ox quanh vị trí cân bằng là gốc O. Tại thời điểm ban đầu vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương, đến thời điểm t1=π6 s thì vật vẫn chưa đổi chiều và động năng vật giảm đi 4 lần so với lúc đầu, đến thời điểm t2=5π12 s vật đi quãng đường 9 cm. Tốc độ ban đầu của vật bằng

Trắc nghiệm Độ khó: Khó
Xem chi tiết

Chọn câu sai

Chọn câu sai. Trong dao động điều hòa thì li độ, vận tốc và gia tốc là những đại lượng biến đổi theo hàm sin hoặc cosin theo thời gian t và

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Hai chất điểm có 4x12 + x22 = 25 cm2. Khi chất điểm có x1 = 2 cm thì v = 6 cm/s. Khi đó tốc độ của chất điểm thứ hai là bao nhiêu?

Cho hai chất điểm dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có phương trình dao động lần lượt là x1 = A1cos(ωt + φ1), x2 = A2cos(ωt + φ2). Cho biết 4x21 + x22 = 25 cm2. Khi chất điểm thứ nhất có li độ x1 = 2 cm thì vận tốc của nó có bằng 6 cm/s. Khi đó tốc độ của chất điểm thứ hai là

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết