Tom Tat Cong THuc Vat Ly 12 HKI

CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 (2011-2012) Biên soạn:GV LÊ HUY VŨ (Tel:0944311000)

CHƯƠNG I:DAO ĐỘNG CƠ HỌC
I-Dao động tuần hoàn là dao ng sau nhng khong thi gian
bng nhau thì vt lp li v trí c và hưng c., thi gian thc
hin mt dao ng toàn phn ó gi là chu kỳ T(s)


Biểu thức liên hệ:
n
t
f
T ===
ω
π
21
n là s dao ng trong t(s)
II-Daođộng điều hòa:là dao ng tun hoàn trong ó li  mô t
bng mt hàm cosin hay (sin) theo thi gian . A,
ϕ
ω
,
là hng s
Li độ:
).cos(
ϕ
ω
+
=
tAx
Biên : A=x

max
; Pha ban u ϕ
Vận tốc
)
2
.cos().sin(
π
ϕωωϕωω
++=+−= tAtAv

Gia tốc
xtAa
22
).cos(
ωϕωω
−=+−=

Biu thc liên h c lp thi gian
2
2
22
ω
v
xA +=
;
xa
2
ω
−=



 Quan hệ về pha ,tần số, độ lớn giữa li độ,vận tốc và gia tốc:
x,v,a bin i cùng tn s f ; a ngưc pha x, v vuông pha x



 Quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa:
M chuyn ng tròn u trên (O,A)
P là hình chiu ca M lên ưng
kính  P dao ng iu hòa trên
qu o là on thng dài l=
2A

 Góc quay:
t
T
t
π
ωϕ
2
. ==∆

 Liên hệ giữa Độ lớn li độ,vận

tốc, gia tốc trong dao động :
+Khi vt i t VTCB ra biên thì |x|↑ |v|↓ |a|↑
+Khi vt i t biên v VTCB thì |x|↓ |v|↑ |a|↓
+Ti VTCB : x=0; |v|
C

= ωA; |a|

= 0
+Ti 2 Biên : |x|
C
= A; |v| = 0 ; |a|
C
= ω
2
A
 Liên hệ giữa góc quay ∆φ - Thời gian t - Đường đi S
φ=2π  t=T  S=4A ; φ=π  t=T/2 S=2A
φ=π/2 t=T/4  S=A (Ch úng khi vt i t O-A, ngưc li)
III-Con lắc lò xo gồm {k(N/m),m(kg)} là một hệ dao động điều
hòa vì
xa
2
ω
−=
với
m
k
=
ω
hay
m
k
f
π
2

1
=

 Lực kéo về:
kxF
−
=
(
→
F
luôn hưng v VTCB và i chiu
khi qua VTCB, F t l vi li  dao ng , F
∉
m )
 Chu kỳ:
k
m
T
π
2= ; Khi m = m
1
+m
2

2
2
2
1
2
TTT +=

 Con lắc lò xo khi treo thẳng đứng:
MaxCTCĐ
AlkFAlkF
l
g
f
g
l
T
k
mg
l ]0, [) ;(;
2
1
;2; −∆=+∆=
∆
=
∆
==∆
π
π
 Khảo sát năng lượng của con lắc lò xo:
2
2
1
mvW
đ
=
;

2
2
1
kxW
t
=
;
222
2
1
2
1
AmkAWWW
tđ
ω
==+=

W
t
, W
đ
biến đổi tuần hoàn với chu kỳ
2
T
hay tần số 2f
Trong một chu kỳ T có 4 lần W
đ
= n.W
t
tại li độ

1+
±=
n
A
x

IV-Con lắc đơn {l(mét),m(kg)} dao động điều hòa khi α≤10
0

 Lực kéo về:
l
mgs
F −=



l
g
=
ω
 Chu kỳ:
g
l
T
π
2=


 Khảo sát năng lượng của con lắc đơn:
)cos1(

α
−
=
mglW
t
;
)cos(cos
0
αα
−= mglW
đ
;
)cos1(
0
α
−
=
mglW

V-Dao động tắt dần: là dao ng có biên độ và năng lượng gim
dn theo thi gian do lc cn môi trưng
VI-Dao động cưỡng bức:H dao ng (tn s riêng f
0
)chu tác dng
ca ngoi lc cưng bc (tn s f)dao động theo tần số f.
Cng hưng cơ hc:
0
ffA
CĐ
=

↔
Khi F
ms
nh thì A
C
càng ln
VII-Dao động duy trì: H dao ng (có tn s riêng f
0
) ưc duy trì
bng cách gi nguyên biên  và tn sh dao ng theo f
0
.
VIII-Tổng hợp dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số
Biên độ tổng hợp và pha ban đầu tổnghợp:
2211
2211
2121
2
2
2
1
2
coscos
sinsin
tan
)cos(2
ϕϕ
ϕϕ
ϕ
ϕϕ

AA
AA
AAAAA
+
+
=
−++=

2121
|| AAAAA +≤≤−

 Ảnh hưởng độ lệch pha
12
ϕ
ϕ
ϕ
−
=
∆

21
2 AAAn
CĐ
+
=
→
=
∆
π
ϕ

(cùng pha)
||)12(
21
AAAn
CT
−=→+=∆
πϕ
(ngưc pha) ( n=0,±1;±2 )
2
2
2
1
2
)12( AAAn +=→+=∆
π
ϕ
(vuông pha)
CHƯƠNG II:SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
I-Sóng cơ học là nhng dao ng cơ hc lan truyn trong không
gian nh s liên kt gia các phân t môi trưng.
 Sóng ngang: Phương dao ng vuông góc phương truyn
(Chỉ truyền được trên bề mặt chất lỏng và trong chất rắn)
 Sóng dc: Phương dao ng trùng vi phương truyn
(Truyền dược các môi trường rắn,lỏng,khí ” trừ chân không)
 Các đại lượng vật lý đặc trưng cho sóng:
+Tn s f luôn không i khi truyn qua các môi trưng.
+Vân tc sóng ph thuc tính àn hi và mt  môi trưng.
+Bưc sóng là khong cách ngn nht gia hai im trên phương
truyn dao ng cùng pha hay quãng ưng sóng truyn trong mt
chu kỳ:

f
v
vT ==
λ
  lch pha:
v
dd
ω
λ
π
ϕ
==∆
2

 Phương trình sóng:
)
2
cos()cos(
λ
π
ω
ω
ω
x
ta
v
x
tau
M
−=−=

II-Giao thoa là hai sóng kt hp gp nhau trong không gian to
thành nhng im xác nh có biên  cc i hay cc tiu.
 iu kiu giao thoa: S
1
S
2
cùng phương, cùng tn s và ∆φ=h.s
 V trí cc i:
λ
kd
=
; V trí cc tiu:
λ
)5,0(
+
=
kd

 Khong cách gia hai C hoc gia hai CT liên tip i=λ/2
 S N
C
; N
CT
có gia 2 ngun S
1
S
2
ng b có chiu dài L:
a= [L/i] Nu a lN

C
=a;N
CT
=a+1 ; Nu a chnN
CT
=a;N
C
=a+1
III-Sóng dừng là giao thoa gia sóng ti và sóng phn to thành
nhng nút và bng c nh trong không gian.
Hai đầu cố định Một đầu hở, một đầu tự do
Sóng ti ngưc pha sóng phn x Sóng ti cùng pha sóng phn x
iêu kin :
2
λ
kl =
(k=1,2,3 )
ll
MaxMin
2
2
=→=
λ
λ

iêu kin :
4
)12(
λ
+= kl

( k=0,1,2 )
ll
MaxMin
4
4
=→=
λ
λ

k=bó ; nút=k+1; bng=k k=bó ; nút=k+1; bng=k+1


Sóng âm là sóng dc truyn ưc trong môi trưng rn,lng,khí
Âm thanh là sóng âm có f [16hz20khz] ; v
R
>v
L
>v
K

Đặc trưng vật lý của âm:

Đặc trưng sinh lý của âm:
Tần sô âm f (hz) Độ cao da vào tn s f

Cường độ âm
)(
2
m
W

S
P
I =

Độ to da vào mc cưng  âm

Mức cường độ âm L(dB):
B
A
BA
I
I
LL
I
I
dBL lg10lg10)(
0
=−→=

Âm sắc da vào  th âm (A,f)
Giúp ta phân bit các ngun âm
M
t
M
o

P

y

x'

wt

j

j

x

x

CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 (2011-2012) Biên soạn:GV LÊ HUY VŨ (Tel:0944311000)

O
ϕ

L
U
r

C
U
r

LC
U
r

R

U
r

U
r

I
r

U
U
N
2

N
1

C

L
ξ

+

-
q
N

S

CHƯƠNG III:DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I-Điện áp & cường độ dòng điện chiều
i=I
0
cosωt u= U
0
cos(ωt + ϕ); u=U
0
cosωt i= I
0
cos(ωt - ϕ) ;
vi ϕ = ϕ
u
– ϕ
i
]
2
,
2
[
π
π
−∈
là  lch pha ca u so vi i
Giá trị hiệu dụng(là số chỉ của (A),(V) kế:
2
;
2
00
U

U
I
I ==

II-Đoạn mạch chỉ có R hoặc L hoặc C:
Mạch chỉ có R Mạch chỉ có L Mạch chỉ có C
tUu
tIi
R
ω
ω
cos
cos
0
0
=
=


u
R
cùng pha i
hay
0=
R
ϕ

nh lut Ôm :

R
U
I
R
=


R:in tr thun
)
2
cos(
cos
0
0
π
ω
ω
+=
=
tUu
tIi
L

u
L
nhanh pha hơn i
góc
2
π
;

2
π
ϕ
+=
L

nh lut Ôm :

L
LL
Z
U
L
U
I ==
ω

Z
L
=ωL:cm kháng
)
2
cos(
cos
0
0
π
ω
ω
−=

=
tUu
tIi
C

u
C
chm pha hơn i
góc
2
π
;
2
π
ϕ
−=
C


1
C
CC
Z
U
C
U
I ==
ω

Z

C=
C
ω
1
:dung kháng
III-Đoạn mạch RLC nối tiếp : u=u
R
+u
L
+u
C
; (cùng i)
 Giản đồ Fex-nen  Biểu thức tính U,ϕ






−
=
−+=
→





−
=

−+=
R
ZZ
ZZRZ
U
UU
UUUU
CL
CL
R
CL
CLR
ϕ
ϕ
tan
)(
tan
)(
22
22

Định luật Ôm:
Z
U
I
Z
U
I =↔=
0
0

Tổng trở:
22
)
1
(
C
LRZ
ω
ω
−+=


Công suất:
R
Z
U
RIUIP
2
2
2
cos ===
ϕ

Hệ số công suất:
Z
R
U
U

R
==
ϕ
cos

IV-Khảo sát công suất P (hoặc I ) theo ω
ωω
ω hoặc L hoặc C
P(I) Khi: ω
2
LC<1

: Mch có tính dung kháng

R
U
I
CĐ
=
Z
L
=Z
C
ω
2
LC>1

: Mch có tính cm kháng
R
U

P
CĐ
2
=

Z
C
>Z
L
Z
L
>Z
C

0 ω
ωω
ω
LC

 Khi

ω
ωω
ω
2
LC=Z
L
/Z
C
=1 (Cộng hưởng điện)

H qu : Z
CT
=RU=U
R ;
Z
L
=Z
C
U
L
=U
C
; ϕ=0cosϕ
=1
 Khi ω
ωω
ω
2
LC ≠1

Có 2 giá tr ω,L,C cho cùng giá tr I hoc P
ω
ωω
ω
2
=ω
ωω
ω
1

ω
ωω
ω
2
;

Z
C
=(Z
C1
+Z
C2
)
/2
; Z
L
=(Z
L1
+Z
L2
)
/2

V-Khảo sát công suất P (hoặc I) theo R
P

0
2
2R
U

P
CĐ
=


4
π
ϕ
±=


2
0
R
U
I
CĐ
=


0 R
0
R
 Khi: R
0
=|Z
L
-Z
C
|Z=R

0 2
 U=U
R0 2


4
π
ϕ
±=
cosϕ=
2
2
;Khi
CL
UU >→+=
4
π
ϕ
( ngưc li)


Khi R≠|Z
L
-Z
C
|Có 2 giá tr R cho cùng giá tr công sut P
(hoc I) tha: R
1
R
2

=|Z
L
- Z
C
|
2

VI-Máy Biến áp:Thit b i in áp in xoay chiu,gi nguyên tn s.
Nguyên tắc:da vào h.tưng cm ng in t.
Cấu tạo: gm cun sơ cp và cun th cp
có s vòng khác qun chung trên mt
lõi thép k thut.
 Công thức thực nghiệm:
1
2
2
1
2
1
I
I
N
N
U
U
k ===

k>1: Máy tăng áp. Truyền tải điện năng:
R
U

P
P
2
2
)cos(
ϕ
=∆

k <1: Máy hạ áp. P: Công sut truyn ti, R: in tr dây ti
∆P: Công sut hao phí do ta nhit trên dây.  gim hao phí ta dùng máy
bin áp tăng U n lần ∆P giảm đi n
2
lân.
VII-Máy phát điện xoay chiều 3 pha:Thit b to ra dòng in 3 pha
Cấu tạo: Stato là phn ng gm 3cun dây t
lch nhau 120
0
trên võ máy hình tròn.
Rôto là phn cm là nam châm in
quay u ti tâm O ca máy.
Nguyên tắc: Da vào h.tưng cm ng in t
Ưu điểm: ơn gin,Công sut ln, tit kim dây
Tần số phát:
pnf
=
p:s cp cc nam châm, n(vòng/s) tc  quay.
Dòng điện xoay chiều 3 pha là h thng gm 3 dòng in xoay chiu cùng
bin ,cùng tn s nhưng lch nhau v pha là 2π/3
Cách mắc điện xoay chiều 3 pha:
Mắc hình sao (3 dây pha, 1dây trung hòa)



3;
pdpd
UUII ==

Mắc hình tam giác (ch có 3 dây pha)


pdpd
UUII == ; 3

VIII-Động cơ không đồng bộ ba pha: Bin in năngcơ năng
Cấu tạo: Stato ( phn cm) là 3 cun dây ging nhau t lch nhau 120
0

trên võ máy hình tròn (ging stato máy phát) . Rôto (phn ng) là các cun
dây (Cu) qun trên lõi Fe k thut ging như “lng sóc” Nguyên tắc: Da
vào hin tưng cm ng in t và s dng t trưng quay.


Đặc điểm: Tn s quay ca t trưng (f
1
) bng tn s ca dòng in xoay
chiu(f
2
) và luôn ln hơn tn s quay ca rôto (f
1
=f
2

>f
3
)
Ưu điểm: ơn gin, công sut ln, d i chiu quay
CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
1.Mạch dao động LC: mch kín gm t in C và cu
n dây L
to ra dao ng in t t do vi tn s góc riêng
LC
1
=
ω

in tích
).cos(
0
ϕ
ω
+
=
tQq

Dòng in
)
2
.cos(
0
π
ϕω
++= tIi

với
00
.QI
ω
=

Vy: i bin thiên iu hòa cùng tn s nhưng nhanh pha
2
π
so vơí q.
 Chu kỳ và tần số riêng của mạch dao động:
0
0
22
2
I
Q
LCT
ππ
ω
π
===

LC
T
f
π
2
11
==

Khi: C
1
//C
2



2
2
2
1
2
TTT +=
; C
1
ntC
2



2
2
2
1
2
fff +=

 Năng lượng điên Năng lượngtừ Năng lượng điện từ

C
q
CuW
C
2
2
1
2
2
==
2
2
1
LiW
L
=

C
Q
LICUW
2
2
1
2
1
2
02
0
2
0

===

2. Sóng điện từ: là in t trưng (là sóng ngang) lan truyn trong không
gian ,truyn ưc trong chân không vi tc  c=3.10
8
m, mang năng lưng,
dao ng in ,t ti 1 im ng pha, có bưc sóng
f
c
cT ==
λ

Ănten: mch dao LC ng h, năng lưng in t bc x cc i
3.Sóng vô tuyến:
Sóng cc ngn: λ (0.1- 10m) i qua tng in lithông tin vũ tr
Sóng ngn : λ (10- 100m) có mt dãy hp bưc sóng 16m,19m,25m,
31m,41m ) b tng in li phn x c ngày êmthông tin toàn cu
Sóng trung : λ (10
2
- 10
3
m) ban ngày tng in li hp th mnh,ban êm
ít hp th và phn xthông tin a phương hoc ban êm
Sóng dài: λ (10
3
– 3.10
3
m) ít b H
2
O hp th thông tin dưi H

2
O

CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 (2011-2012) Biên soạn:GV LÊ HUY VŨ (Tel:0944311000)