Nội dung ngày đầu tiên
Nội dung chính
1. Các khái niệm cơ bản:
- Dao động cơ: Là chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt, gọi là vị trí cân bằng.
- Dao động tuần hoàn: Là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau (gọi là chu kì), vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ.
- Dao động điều hòa (SHM): Là dao động tuần hoàn trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hoặc sin) của thời gian. Đây là trường hợp quan trọng nhất của dao động cơ.
2. Phương trình dao động điều hòa:
Phương trình mô tả li độ (vị trí) của vật tại thời điểm t:
x = Acos(ωt + φ)
Trong đó:
x
: li độ (đơn vị: m, cm) - là khoảng cách từ vật đến vị trí cân bằng.A
: biên độ (A > 0) - là li độ cực đại, giá trị lớn nhất củax
. Quỹ đạo chuyển động dàiL = 2A
.(ωt + φ)
: pha dao động tại thời điểm t (đơn vị: rad).ω
: tần số góc (ω > 0) (đơn vị: rad/s).φ
: pha ban đầu (đơn vị: rad) - là pha dao động tại thời điểm t = 0. Giúp xác định vị trí và chiều chuyển động của vật lúc bắt đầu dao động.
3. Các đại lượng đặc trưng:
- Chu kì (T): Thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần.
T = 2π / ω
(đơn vị: giây, s) - Tần số (f): Số dao động toàn phần vật thực hiện trong một giây.
f = 1 / T = ω / 2π
(đơn vị: Hertz, Hz)
Ví dụ minh họa
Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 5cos(4πt + π/2)
(cm). Hãy xác định:
a. Biên độ, tần số góc, pha ban đầu.
b. Chu kì và tần số dao động.
c. Pha dao động tại thời điểm t = 1s.
Giải:
Đối chiếu với phương trình tổng quát x = Acos(ωt + φ)
:
a. Biên độ A = 5
cm. Tần số góc ω = 4π
rad/s. Pha ban đầu φ = π/2
rad.
b. Chu kì T = 2π / ω = 2π / (4π) = 0.5
s. Tần số f = 1 / T = 1 / 0.5 = 2
Hz.
c. Pha dao động tại t = 1s là (4π * 1 + π/2) = 9π/2
rad.
Mục tiêu học tập
Luyện giải các đề thi Vật Lý lớp 12 mới nhất từ các trường và sở giáo dục để chuẩn bị cho kỳ thi THPT Quốc Gia 2025.