Bai 1 Dao dong dieu hoa

Chương 1: DAO ĐỘNG CƠ
BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
I. Dao động cơ.
II. Phương trình dao động điều hịa.
III. Chu kỳ, tần số, tần số góc trong dao động điều hòa.
IV. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa.
V. Đồ thị trong dao động điều hòa.


I. Dao động cơ (Dao động)


I. Dao động cơ (Dao động)

1. Thế nào là dao động cơ?
Là chuyển động có giới hạn trong khơng gian, lặp đi lặp lại
nhiều lần quanh một VTCB.
2. Dao động tuần hoàn.
Là dao động mà sau những khoảng thời gian ngắn nhất bằng
nhau (chu kì), vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ (vật lặp lại trạng
thái như cũ).


II. Phương trình của dao động điều hịa

1. Ví dụ
- Xét một chất điểm M chuyển động tròn đều trên một
đường trịn tâm O, bán kính A, vận tốc góc . y
- Gọi P là hình chiếu của M lên Ox.
- Ban đầu vật ở vị trí Mo, xác định
bởi góc .

- Ở thời điểm t, vật ở vị trí Mt ,
xác định bởi góc (t +).
Tọa độ x = OP của điểm P có phương trình:

x  A co s(  t   )
trong đó A,  và  là các hằng số

Mt
M0
+
t

x
φ
o P P1 C


II. Phương trình của dao động điều hịa

2. Định nghĩa
Dao động điều hòa là dao động mà li độ của vật được mô
tả bằng định luật dạng cosin (hay sin) đối với thời gian.
3. Phương trình dđđh: x = Acos(t + )
x - Li độ (mm/cm…): độ dời/lệch khỏi VTCB của vật ở thời điểm t.
A - Biên độ dđ: giá trị cực đại của li độ: |xmax| = A > 0
 - Tần số góc (rad/s)
(t + ) - Pha dđ (rad): cho biết trạng thái dđ của vật ở thời điểm t.
 - Pha ban đầu: cho biết trạng thái dđ của vật ở thời điểm t 0 = 0
(ban đầu): || 

-A

A
x


II. Phương trình của dao động điều hịa

4. Chú ý
- Mối quan hệ với CĐTĐ: Điểm P dao động điều hịa
trên một đoạn thẳng ln ln, có thể được coi là hình chiếu
của một điểm M chuyển động trịn đều lên phương đường
kính là đoạn thẳng đó.
- Quy ước: Đối với phương trình dđđh x = Acos(t + )
ta qui ước chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động và
chiều tăng của pha tương ứng ngược chiều quay của kim
đồng hồ


III. Chu kì. Tần số. Tần số góc của dđđh

1. Chu kì và tần số
- Chu kì (T) là khoảng thời gian để vật thực hiện một
dao động toàn phần. Đơn vị là (s)
- Tần số (f) là số dđ toàn phần thực hiện được trong một
giây. Đơn vị là Héc (Hz):
1
f 
T
2. Tần số góc

- Trong dao động điều hồ  gọi là tần số góc. Đơn vị là
rad/s.

2

 2f
T

1 
f  
T 2

1 2
T 
f



IV. Vận tốc và Gia tốc của vật dđđh

1.Vận tốc (v)
- Là đạo hàm của li độ x theo thời gian:
v = x’ = -Asin(t +) = Acos(t + + /2)
Vận tốc đạt các giá trị/độ lớn:
+ cực đại: |vmax| = A (khi: |-sin(t +) | = 1
suy ra: cos(t +) = 0 hay x = 0 trùng VTCB.)
+ cực tiểu: vmin = 0 (khi sin(t +) = 0
suy ra cos(t +) = 1 nên x =  A (vị trí biên)
2. Gia tốc (a)
- Là đạo hàm của vận tốc nên: a = v’ = x’’ = - 2x

+ |amax| = 2A khi x = A (VTB);
+ amin = 0 khi x = 0 (VTCB).


IV. Đồ thị của dđđh

x  A cos(  t   )

x

A
0

3T
2

T
2

t

T

A

t
0
x A
v 0
a -A2

T/4
0
-A
0

T/2
-A
0
A2

3T/4
0
A
0

T
A
0
A2


IV. Đồ thị của dđđh
A

x  A co s(  t   )
v = x’ = -Asin(t +)
= Acos(t + + /2)

x

O

T/4

-A
A

T/2

3T/4

T

t

v
t

O

a = x’’ = -  x
2

-A
t 0
T/4
x A
0
v 0 -A

a -A2 0

T/2
-A
0
A2

3T/4
T
0
A
A
0
0
-A2

A2
O
-A2

a
t


amax
vmax
A

T
Li độ

t  (rad)

Vận tốc

O

t(s)

T
T

2
-A
vmax
amax

Gia tốc

3
2

2
2

5
2
sin

3

7
2

9

4

5

2
1
43
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
2
3
4
5
6
7
8
9

11
2

6

13

2

Li độ

Đồng hồ

Minh họa

Vận tốc
cos

vmin= 0
amax=

Gia tốc

vmin= 0

2A

Bài giảng: Vật lí 12CB-A

vmax=A
Amin=0



amax=

2A

Gv: Nguyễn
O
Mạnh Đức
A – 0967.65.8189

FB: ManhducMTA


amax
vmax
A

T
Li độ

t  (rad)

Vận tốc

O

t(s)

T
T

2

-A
vmax
amax

Gia tốc

3
2

2
2

5
2
sin

3

7
2

9

4

5

2
1
43

10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39

40
41
42
2
3
4
5
6
7
8
9

11
2

6

13

2

Li độ

Đồng hồ

Minh họa

Vận tốc
cos

vmin= 0
amax=

Gia tốc

vmin= 0

2A

Bài giảng: Vật lí 12CB-A

vmax=A
Amin=0



amax=

2A

Gv: Nguyễn
O
Mạnh Đức
A – 0967.65.8189

FB: ManhducMTA


amax
vmax

A

T
Li độ

t  (rad)

Vận tốc

O

t(s)

T
T

2
-A
vmax
amax

Gia tốc

3
2

2
2

5

2
sin

3

7
2

9

4

5

2
1
43
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
2
3
4
5
6
7
8
9

11

2

6

13

2

Li độ

Đồng hồ

Minh họa

Vận tốc
cos

vmin= 0
amax=

Gia tốc

vmin= 0

2A

Bài giảng: Vật lí 12CB-A

vmax=A
Amin=0



amax=

2A

Gv: Nguyễn
O
Mạnh Đức
A – 0967.65.8189

FB: ManhducMTA


NHIỆM VỤ VỀ NHÀ
1.Ôn bài và thuộc các khái niệm
2.Làm bài tập trang 8 và 9 SGK và 1.1 đến 1.15 SBT
3.Đọc bài mới


5. So sánh dao động điều hòa và dđ tuần hồn:
- Ta thấy dđ tuần hồn là dđ có đặc điểm: xt = xt+T
Nhận xét: DĐ điều hòa là DĐ tuần hồn nhưng dao động
tuần hồn thì khơng hồn tồn là dđđh.
6. Độ lệch pha giữa 2 dđđh cùng tần số :
x1 = Acos(t + 1); x2 = Acos(t + 2);
 = (t + 2) - (t + 1) = 2 - 1
- Nếu  = 2 - 1 > 0 ta nói dđ(2) nhanh pha hơn dđ(1)
góc  hoặc dđ(1) trễ pha hơn dđ(2) góc .

- Nếu  = 2k ( = 0): thì ta nói 2dđ cùng pha với nhau.
- Nếu  = : 2dđ ngược pha.
- Nếu  = /2: 2 dđ vng pha.
Bài giảng: Vật lí 12CB

Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189

FB: ManhducMTA


5. So sánh dao động điều hòa và dđ tuần hồn:
- Ta thấy dđ tuần hồn là dđ có đặc điểm: xt = xt+T
Nhận xét: DĐ điều hòa là DĐ tuần hồn nhưng dao động
tuần hồn thì khơng hồn tồn là dđđh.
6. Độ lệch pha giữa 2 dđđh cùng tần số :
x1 = Acos(t + 1); x2 = Acos(t + 2);
 = (t + 2) - (t + 1) = 2 - 1
- Nếu  = 2 - 1 > 0 ta nói dđ(2) nhanh pha hơn dđ(1)
góc  hoặc dđ(1) trễ pha hơn dđ(2) góc .
- Nếu  = 2k ( = 0): thì ta nói 2dđ cùng pha với nhau.
- Nếu  = : 2dđ ngược pha.
- Nếu  = /2: 2 dđ vng pha.
Bài giảng: Vật lí 12CB

Gv: Nguyễn Mạnh Đức – 0967.65.8189

FB: ManhducMTA