Quan hệ li độ - vận tốc – gia tốc trong dao động điều hòa

11:47 08/08/2016

Mối quan hệ giữa li độ, vận tốc và gia tốc luôn là đề tài rất dễ để khai thác đối với những người ra đề, đặc biệt là khi họ có nhiệm vụ "chế" một bài vật lý dao động điều hòa vừa hay lại vừa khó. Do vậy, đối với các bạn học sinh nói chung và các bạn khá giỏi nói riêng, việc nắm vững mối quan hệ này và cách vận dụng lý thuyết để giải các bài toán là vô cùng quan trọng. Lize hân hạnh được tiếp tục đồng hành cùng bạn trong hành trình tìm hiểu kiến thức vật lý lớp 12 với bài viết này.

Hướng dẫn giải bài toán xác định thời điểm, số lần qua một vị trí xác định trong dao động điều hòa

Lý thuyết

Quan hệ giữa ly độ - vận tốc – gia tốc trong dao động điều hòa

- Biểu thức vận tốc

v = x'(t) →  v = –Awsin(wt + j) = Awcos(wt + j + π/2)

NX:

  • sớm pha π/2 so với li độ.
  • cực tiểu –ωA khi qua VTCB theo chiều âm
  • cực đại wA, khi qua VTCB theo chiều dương
  • bằng 0 khi ở vị trí biên

- Biểu thức gia tốc

a = v'(t) = x''(t)  →  a =  –w2Acos(wt + j) = –ω2x

NX:

  • sớm pha π/2 so với vận tốc; ngược pha so với li độ
  • cực đại w2A, tại biên âm
  • cực tiếu -w2A tại biên dương
  • bằng 0 khi ở VTCB

- Mối quan hệ

  • Hệ thức liên hệ giữa x, v

Do x và v vuông pha với nhau nên luôn có 

Nhận xét:

- Đồ thị của x, v là đường elip nhận các bán trục là A và ωA

- Khai triển (1) ta được một số hệ thức thường dùng:

- Tại hai thời điểm t1, t2 vật có li độ, tốc độ tương ứng là x1, v1 và x2, v2 thì ta có:

  • Hệ thức liên hệ của a, v

Do a và v vuông pha với nhau nên luôn có

Nhận xét:

- Đồ thị của a, v là đường elip nhận các bán trục là ωA và A

- Khai triển (2) ta được một số hệ thức thường dùng:

Toàn bộ lý thuyết được tổng hợp ở tài liệu dưới đây

Bài tập và lời giải

Các câu hỏi của dạng bài này có thể được ra dưới dạng hỏi lý thuyết hoặc bài tập tính toán, vô cùng đa dạng phong phú. Sau đây là một số bài đã được các thầy cô của Lize tâm huyết soạn ra để các em tham khảo.

Đến lúc để đánh giá lại kiến thức rồi đó, thử sức nào!!! Hoàn toàn miễn phí nhé!!!

Nếu các em thấy những bài tập trên đây thực sự hữu ích nhưng hơi ít, kho dữ liệu của Lize còn rất nhiều bài tập cho các em xử lý đó.

Share bài viết

Từ khoá

Có thể em cần biết?

Tên bài giảng

Bài giảng về "Tên bài giảng" - Thầy/Cô "Tên thầy/cô dạy khóa học"

Nhận thêm nhiều Tài liệu ôn thi thật bổ ích nữa từ Lize nhé.

Đăng ký thành viên Lize để nhận các Tài liệu khác khi Lize cập nhật nhé.

\
X