Bai 2 mo ta dao dong dieu hoa

SỞ GD – ĐT QUẢNG NAM
TRƯỜNG THPT PHAN CHÂU TRINH
TỔ VẬT LÍ

VL
T Ổ

BÀI 2: MƠ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA

V Ậ T

L


BÀI 2: MƠ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Mơ tả được Biên độ, tần số góc, chu kỳ, tần số dựa vào đồ thị
và phương trình.
- Vận dụng được các khái niệm: biên độ, chu kì, tần số, tần số
góc, độ lệch pha để mơ tả dao động điều hoà.


BÀI 2: MƠ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
2. Năng lực
a. Năng lực chung
Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập
thơng qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi và trả lời các yêu cầu.
Giao tiếp và hợp tác: Thảo luận nhóm thực hiện thí nghiệm để mơ tả được một số ví dụ
đơn giản về dao động tự do
Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định được và biết tìm hiểu các thơng tin liên quan đến dao

động điều hòa, đề xuất giải pháp giải quyết.
b. Năng lực Vật lý
Nêu được khái niệm biên độ, tần số, chu kỳ, pha và pha ban đầu dựa vào phương trình của
dao động điều hịa hoặc đồ thị dao động.
Vận dụng được kiến thức để làm bài tập và giải thích được một số vấn đề trong thực tế.


BÀI 2: MƠ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA

3. Phẩm chất
- Có thái độ hứng thú trong học tập mơn Vật lý.
- Có sự u thích tìm hiểu và liên hệ các hiện
tượng thực tế liên quan.
- Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập
và thực hành


KHỞI ĐỘNG

Các quả
nặng trên có
những thơng
số dao động
khác nhau


TÌM
HIỂU
KIẾN
THỨC

I. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
x = Acos(t + )
Ta có phương trình dao động điều hòa
x - Li độ (mm/cm…): là độ dịch chuyển (độ lệch và hướng lệch) tính từ VTCB của vật ở thời điểm t.

A - Biên độ dao động: giá trị cực đại của li độ: |xmax| = A = hằng số > 0

 - Tần số góc (rad/s) = hằng số >0
(t + ) - Pha dao động (rad): cho biết trạng thái dao động của vật ở thời điểm t.
( - Pha ban đầu (rad): cho biết trạng thái dđ của vật ở thời điểm t = 0 (ban đầu): Nó là
hằng số phụ thuộc điều kiện t =0
- Chu kì (T) là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần. Đơn vị là (s)
1
- Tần số (f) là số dđ toàn phần thực hiện được trong một giây. Đơn vị là Héc (Hz):
f 
T
2

Tần số góc
  2 f
T
Trong dao động điều hịa: A, , T, f: là không đổi và là những đặc trưng của dao động
điều hòa


II. PHA BAN ĐẦU. ĐỘ LỆCH PHA
1. Pha ban đầu

 

 
 

Từ đồ thị ta thấy, tại thời điểm ban đầu (t = 0) vật dao
động điều hoà 1 đang ở vị trí biên x1 = A và sẽ dịch
chuyển về vị trí cân bằng, cịn vật dao động điều hồ 2
đang ở vị trí cân bằng và sẽ dịch chuyển về phía x2 > 0,
Các phương trình dao động tương ứng với đồ thị
Hình 2.2 có pha ban đầu lần lượt là:
x1 = Acos(t)
Với 1 = 0
x2 = Acos(t -/2) Với 2 = -/2
Vậy, pha ban đầu cho biết tại thời điểm bắt đầu quan sát vật dao động điều hoà ở
đâu và sẽ đi về phía nào.
 có giá trị nằm trong khoảng từ - đến (rad).


Hình 2.3 là đồ thị dao động
điều hồ của một con lắc.
Hãy cho biết:
- Vị trí và hướng dịch
chuyển của con lắc tại
thời điểm ban đầu.
- Pha ban đầu của dao động.


II. PHA BAN ĐẦU. ĐỘ LỆCH PHA
2. Độ lệch pha giữa hai dao động cùng chu kỳ

Từ đồ thị ta thấy, tại bất kì thời điểm nào thì độ lệch
pha giữa hai dao động trên cũng bằng /2.
 = 2 - 1
Gọi là độ lệch pha giữa hai dao động x2 với x1
 > 0  2 > 1 Dao động x2 sớm pha hơn x1
 < 0  2 < 1 Dao động x2 trễ pha hơn x1
 = 0  2 = 1 Dao động x2 cùng pha với x1
 =    2 = 1   Dao động x2 ngược pha với x1


Hai con lắc 1 và 2 dao động
điều hoà tại cùng thời điểm
quan sát vị trí của chúng được
biểu diễn trên Hình 2.5 a, b.
Hỏi dao động của con lắc nào
sớm pha hơn và sớm hơn bao
nhiêu?


III. BÀI TẬP VÍ DỤ VỀ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG
CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
Ví dụ 1: Đồ thị li độ thời gian của một vật dao động
điêu hoà được mơ tả trên Hình 2.6.
a. Xác định biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, pha
ban đầu và viết phưong trình của dao động.
b. Xác định pha của dao động tại thòi điểm t = 2,5 s.
Giải:
Từ đồ thị ta xác định được:
a. Biên độ : A = 10 cm; chu kì T = 1,0s.
f = 1Hz;  = 2 (rad/s);  = 0

Vậy ta có phương trình: x = 10cos2t (cm)
b. Thế t = 2,5s vào phương trình suy ra pha dao động = 5 (rad)


III. BÀI TẬP VÍ DỤ VỀ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG
CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
Ví dụ 2: Hai vật dao động điều hồ A và B có
củng tần số nhưng lệch pha nhau được mơ tả trên
Hình 2.7.
a. Xác định li độ của B khi A có li độ cực đại.
b. Xác định li độ của A khi B có li độ cực đại.
c. Hãy cho biết A hay B đạt tới li độ cực
đại trước (không kể thời điểm t = 0).
d. Xác định độ lệch pha của dao động A so với B.
Giải:
b. xB = A thì xA = 0
a. xA = A thì xB = 0
d. A sớm pha hơn B /2
b. A cực đại trước B


III. BÀI TẬP VÍ DỤ VỀ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG
CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
Ví dụ 3*: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời
gian của li độ hai dao động cùng tần số 1 và 2 như
hình vẽ. Viết phương trình của mỗi dao động?
Giải:
Ta có A1 = 8cm; A2 = 4cm
T/4 = ½ suy ra T = 2s   =  (rad/s)
Khi t = 0, x2 = 0 và hướng về âm nên 2 = /2 (rad)

Từ đồ thị, ta thấy x1 tới biên âm sau x2 một khoảng thời gian = 5/6 – ½ = 1/3 = T/6
Hay x1 trễ pha hơn x2 một góc /3 (rad)
 = 1 - 2 = - /3  1 = /6 (rad)
x1 = 8cos (t + /6) (cm)
x2 = 4cos (t + /2) (cm)


CỦNG
CỐ,
LUYỆN
TẬP




LUYỆN TẬP


TÌM TỊI, MỞ RỘNG

Tìm thời gian t theo chu kỳ dao động T để một
chất điểm dao động điều hòa có biên độ A đi từ
vị trí cân bằng O đến vị trí x lần đầu tiên?
Gợi ý: tính t theo T


SẢN PHẨM NÀY MÌNH TỰ
SOẠN – VÀ FREE KHƠNG
MUA BÁN NHA
Thầy cơ

nào dùng
được và
muốn mời
mình café
thì mời li
đen nha –
li đen ở
mình 10k