Biểu thức nào sau đây xác định cơ năng của con lắc lò xo dao động điều hòa?
Cơ năng của một con lắc lò xo tỉ lệ thuận với:
Trong dao động điều hòa, vì cơ năng được bảo toàn nên
Cơ năng của một con lắc lò xo không phụ thuộc vào?
Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Phát biểu nào sau đây là sai?
Nội dung vật lý 12 bài 1 dao động điều hòa giúp các em hiểu được các khái niệm về dao động cơ, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa. Từ đó có thể viết được phương trình dao động điều hòa, xác định được các đại lượng vector vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa. Hãy theo dõi để nắm bài học này nhé.
I. Mục tiêu vật lý 12 bài 1 dao động điều hòa
Vật lý 12 bài 1 về dao động điều hòa có các mục tiêu các em cần hoàn thành sau:
- Phát biểu được định nghĩa của dao động điều hòa
- Viết được phương trình dao động điều hòa, xác định được các yếu tố của phương trình như: li độ, biên độ dao động, chu kỳ, pha ban đầu,...
- Nêu được mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa.
II. Tóm tắt lý thuyết vật lý 12 bài 1 dao động điều hòa
Lý thuyết vật lý 12 bài 1 gồm 5 phần được trình bày sau đây:
1. Định nghĩa dao động cơ và dao động tuần hoàn
- Dao động cơ là những chuyển động qua lại của một vật quanh vị trí cân bằng.
- Dao động tuần hoàn là những dao động được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau [ chu kỳ].
2. Dao động điều hòa
a. Ví dụ về dao động điều hòa
- Giả sử điểm M chuyển động theo chiều dương vận tốc ω, P là hình chiếu của M lên trục Ox, ta có:
+ Tại t = 0, M có tọa độ góc là φ
+ Sau khoảng thời gian t, M sẽ có tọa độ góc φ + ωt
+ Lúc này, OP= x, x = OM cos[ ωt + φ]
+ Đặt A = OM, ta được x = Acos[ ωt + φ], trong đó A, ω, φ là các hằng số
Do hàm cosin là hàm điều hòa nên điểm P dao động điều hòa
b. Định nghĩa dao động điều hòa
Dao động điều hòa là dao động mà li độ [x] của vật biến đổi theo hàm cos [hoặc sin] theo thời gian
c. Phương trình dao động
- Phương trình x = Acos[ ωt + φ] được gọi là phương trình dao động điều hòa
+ Với : A: biên độ dao động
ωt + φ [rad]: pha dao động tại thời điểm t
φ[rad]: pha ban đầu tại t = 0
Chú ý: Dao động điều hòa là hình chiếu của chuyển động tròn đều.
3. Chu kì, tần số và tần số góc của dao động điều hòa
- Khi vật trở về vị trí cũ theo hướng cũ thì ta nói vật đã thực hiện được một dao động toàn phần.
a. Chu kì [T]: là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần, đơn vị tính là giây [s]
b. Tần số [f]: là số dao động thực hiện trong một giây, đơn vị tính là 1/s hoặc Hz.
c. Tần số góc []:
Trong dao động điều hòa, ω được gọi là tần số góc, đơn vị tính là rad/s
Mối liên hệ giữa tần số góc, chu kỳ và tần số:
4. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa
a. Vận tốc
- Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian: v = x'= -ωAcos[ ωt + φ]
- Vận tốc trong dao động điều hòa cũng biến thiên theo thời gian
+ Tại x = ±A thì v=0
+ Tại x = 0 thì v= vmax= ωA
b. Gia tốc
Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian: a =x''= v'= -ω2Acos[ ωt + φ]
a = -ω2x
+ Tại x = 0 thì a= 0
+ Tại x = ±A thì a= amax= ω2A
5. Đồ thị dao động điều hòa
Đồ thị dao động điều hòa khi φ = 0 có dạng hình sin nên người ta còn gọi là dao động hình sin.
III. Một số bài tập vận dụng lý thuyết vật lý 12 bài 1 dao động điều hòa
Vận dụng các lý thuyết vật lý 12 bài 1 dao động điều hòa ở trên, hãy giải một số bài tập dưới đây:
Bài 1: Một vật dao động điều hòa trên một đoạn thẳng AB dài 5cm có tần số f= 10Hz. Lúc t=0, vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương của quỹ đạo. Hãy viết phương trình dao động của vật.
Hướng dẫn:
Tần số góc ω =2πf= 2π.10 = 20π
Biên độ A = AB/2 = 2.5 cm
Điều kiện ban đầu t=0: x0= 0, v0> 0 φ = -π/2 x= 2.5cos[ 20πt -π/2] [cm]
Bài 2: Một vật dao động điều hòa có phương trình dạng: x= - 5cos[π t +π/6] [cm]. Hãy xác định biên độ, chu kỳ và pha ban đầu của dao động này.
Hướng dẫn:
Ta có: x= - 5cos[ πt +π/6] = 5cos[ πt +π/6 -π ] = 5cos[ πt - 5π/6 ] [cm]
Vậy A = 5cm, T = 2π/π= 2 [s]; φ = -5π/6 [rad]
Bài 3: Một vật dao động điều hòa có phương trình dạng: x= 10cos[ πt +π/3][cm]. Viết phương trình vận tốc của vật và tính vận tốc cực đại vật đạt được.
Hướng dẫn:
Phương trình vận tốc của vật:
v = x'= -10πcos[ πt +π/3] [cm/s]
Vận tốc cực đại vật đạt được: vmax= 10π[cm/s].
Trên đây chúng tôi đã tổng hợp lý thuyết và đưa các các bài tập vận dụng của vật lý 12 bài 1 dao động điều hòa. Đây là một bài rất quan trọng để các em có thể học tốt được các bài học ở phía sau, vì vậy các em cần học kỹ lý thuyết và vận dụng bài tập thành thạo về dao động điều hòa. Cảm ơn các em đã theo dõi tài liệu của chúng tôi. Chúc các em học tập tốt.
Trang chủ
Sách ID
Khóa học miễn phí
Luyện thi ĐGNL và ĐH 2023
một vật dao động điều hòa với pt X= \[10cos\left[2\pi t+\dfrac{\pi}{6}\right]\]. khi vật từ ly độ x=10 đến x=-5 thì tốc độ tbcủa vật bằng mấy??
gúp mình nha!!!:]
Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 10cos[2πt + π/6] cm. Xác định li độ của vật ở thời điểm t=0
A.
B.
C.
5
D.
5
Một vật dao động điều hòa theo phương trình $x=10cos[10\pi t+\frac{\pi}{6}] [cm]$. Gốc thời gian được chọn là lúc vật đi qua vị trí có li độ
A. $x=5\sqrt{3}cm$ theo chiều âm của trục tọa độ.
B. $x=-5\sqrt{3}cm$ theo chiều âm của trục tọa độ.
C. $x=5\sqrt{3}cm$ theo chiều dương của trục tọa độ.
D. $x=-5\sqrt{3}cm$ theo chiều dương của trục tọa độ.
Đáp án và lời giải
Đáp án:A
Lời giải:- Thay t = 0 vào phương trình của li độ: $x=5\sqrt{3}cm$. - Vì $\varphi$ thuộc hai góc phần tư phía trên nên $sin\varphi>0$, do đó v < 0, vật chuyển động theo chiều âm.
Bạn có muốn?
Xem thêm các đề thi trắc nghiệm khác
Xem thêm
Chia sẻ
Một số câu hỏi khác có thể bạn quan tâm.
-
Cho các khâu trong kỹ thuật chuyển gen: [1]cắt ADN của tế bào cho và cắt mở vòng plasmit. [2]tách ADN của tế bào cho và tách plasmit ra khỏi tế bào. [3]chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận. [4]nổi đoạn ADN của tế bào cho vào ADN của plasmit tạo thành ADN tái tổ hợp. Trình tự nào sau đây là đúng trong kỹ thuật chuyển gen ?
-
Cho hai số phức z1=a+2i và z2=1−bi, với a,b∈ℝ . Phần ảo của số phức z¯1+z2 bằng
-
Trường hợp nào sau đây không được xem là sinh vật đã bị biến đổi gen?
-
[ Mức độ 1] Cho hai số phức z1=2+3i và z2=1−i . Tính modul của số phức z1+z2 .
-
Trong tạo giống bằng công nghệ tế bào, người ta có thể tạo ra giống cây trồng mới mang đặc điểm của 2 loài khác nhau nhờ phương pháp:
-
[ Mức độ 1] Gọi z¯ là số phức liên hợp của số phức z=−3+4i . Tìm phần thực và phần ảo của số phức z¯ .
-
Khi nói về vai trò của thể truyền plasmit trong kỹ thuật chuyển gen vào tế bào vi khuẩn, có mấy phát biểu sau đây là đúng? [1]Nếu không có thể truyền plasmit thì gen cần chuyển sẽ tạo ra quá nhiều sản phẩm trong tế bào nhận [2]Nếu không có thể truyền plasmit thì tế bào nhận không phân chia đươc [3]Nhờ có thể truyền plasmit mà gen cần chuyển gắn được vào ADN vùng nhân của tế bào nhận [4]Nhờ có thể truyền plasmit mà gen cần chuyển dược nhân lên trong tế bào nhận
-
Để tạo ra một giống cây trồng thuần chủng có kiểu gen AAbbDD từ hai giống cây ban đầu có kiểu gen aabbdd và aaBBDD người ta có thể tiến hành:
-
[Mức độ 2] Tổng mô-đun các nghiệm phức của phương trình z2−6z+25=0 bằng:
-
Câu nào dưới đây giải thích về ưu thế lai là đúng?