Bài giảng bài dao động điều hòa vật lý 12 (3)

BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1. Dao động cơ
2. Phương trình dao động điều hòa
3. Chu Kỳ, tần số , tần số góc trong dao động điều hòa
4. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa
5. Đồ thị trong dao động điều hòa


1.Dao động cơ.

a. Thế nào là dao động cơ ?
• Dao động cơ là sự chuyển động qua lại một vị trí
cân bằng xác định lặp đi lặp lại nhiều lần
• Ví dụ cành cây đung đưa trước gió, thuyền nhấp
nhô tại chổ neo
b. Dao động tuần hoàn

* Dao động tuần hoàn là dao động cứ sau một
khoảng thời gian xác định vật lặp lại trạng thái
như cũ


2.Phương trình dao động điều hòa
a.Ví dụ: Xét một chất điểm M chuyển
động đều trên một đường tròn tâm O,
bán kính A, vận tốc góc .
t=0 vật ở vị trí Mo, xác định bởi góc
.
Ở thời điểm t, vật ở vị trí Mt , xác
định bởi góc (t + ).

+

Mt

M0


o

Hình chiếu của Mt xuống một trục

Ox là 0P có toạ độ x:

x  OP  OM cosOM P
t
t

 x= Acos (t+ ).

P

x
C


vì hàm cos là hàm điều hòa nên hình chiếu của P là
+
hàm điều hòa
Mt

Kết Luận: Hình chiếu
của một chất điểm

M0



o

chuyển động tròn đều
lên một trục nằm trong
mặt phẳng quỹ đạo là một dao động điều hòa

P

x
C


b. Định nghĩa:
Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của
vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian
x=Acos(ωt+φ)


c. Phương Trình dao động điều hòa

Phương trình dao động điều hòa có dạng

x=Acos(ωt+φ)
Trong đó:
x: li độ: là vị trí của vật so với gốc tọa độ
A: Biên độ dao động:là giá trị cực đại của li độ
(ωt+φ) (rad) pha dao động tại thời điểm t
φ pha ban đầu

-A

O

+A

x


3.Chu Kỳ, tàn số, tần số góc của dao động điều hòa
a. Chu kỳ T(s)là khoảng thời gian vật thực hiện được một dao
động toàn phần

b. Tần số f(Hz) là số dao động toàn phần vật thực hiện trong
một s
f=1/T
c. Tần số góc:

2

 2 f
T

4. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa
a. Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian
Vận tốc: v=x’= -ωAsin(ωt+φ) =ωAcos(ωt+φ+ π/2)
• Vận tốc biến thiên điều hòa cùng tần số với li độ nhưng nhanh pha
hơn 1 góc π/2
• Ở VT biên:

x  A  v  0

• Ở CVCB x=0 vận tốc có độ lớn cực đại

v  A


b. Gia tốc
Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian
Gia tốc: a=x”=v’= -ω2Acos(ωt+φ)=-ω2x

•Gia tốc biến thiên cùng tần số nhưng sớm hơn vận tốc 1 góc
π/2, ngược pha so với li độ

•Ở vị trí Cân bằng
x=0
x
A  a=0
•Ở vị trí biên

a có độ lớn cực đại

5.Đồ thị dao động điều hòa
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của x vào thời gian nó là
đường hình sin
CỦNG CỐ
- học thuộc bài củ

- Làm bài tập sách giáo khoa
- Xem bài con lắc lò xo