Tiêu đề Chủ đề 01. Đại cương về dao động điều hòa.doc ✅

CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Dao động cơ - Dao động cơ học nói chung là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng xác định. Ví dụ chiếc thuyền nhấp nhô tại chỗ neo, dây đàn guitar rung động, màng trống rung động,…là những ví dụ về dao động mà ta thường gặp trong đời sống hằng ngày. - Quan sát chuyển động của các vật ấy, ta thấy chúng đều chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt gọi là vị trí cân bằng. Đó thường là vị trí của vật khi đứng yên. Chuyển động như vậy là dao động cơ. 2. Dao động tuần hoàn - Dao động cơ của một vật có thể là tuần hoàn hoặc không tuần hoàn. Nếu sau những khoảng thời gian bằng nhau, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ thì dao động của vật đó là tuần hoàn. Con lắc đồng hồ thì dao động tuần hoàn, trong khi chiếc thuyền thì dao động không tuần hoàn. Như vậy: Dao động tuần hoàn là dao động cơ mà sau những khoảng thời gian bằng nhau, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ (nói ngược lại, cứ sau những khoảng thời gian như nhau thì vật nhận lại vị trí và vận tốc cũ). - Dao động tuần hoàn có thể có mức độ phức tạp khác nhau tùy theo vật hay hệ vật dao động. Dao động tuần hoàn đơn giản nhất và dao động điều hòa. 3. Dao động điều hòa Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côssin (hay sin) theo thời gian. Phương trình xAcost được gọi là phương trình dao động điều hòa. Trong phương trình này, người ta gọi: +) A là biên độ dao động. Nó là độ lệch cực đại của vật. Vì thế biên độ dao động là một số dương. Điểm P dao động qua lại giữa hai vị trí biên 1P (có x = A) và 2P (có x =  A). Như vậy quỹ đạo dao động điều hòa là một đoạn thẳng dài 2Aℓ . +) t là pha của dao động tại thời điểm t, đơn vị của nó là radian (rad). +)  là pha ban đầu của dao động, đơn vị radian (rad). +) ω là tần số góc của dao động điều hòa, đơn vị (rad/s) +) Chu kí T của dao động điều hòa là khoảng thời gian để thực hiện một dao động toàn phần, đơn vị giây (s). +) Tần số f của dao động điều hòa là số dao động thực hiện được trong một giây; đơn vị héc (Hz). +) Liên hệ giữa ω, T và 2 f2f T   . Chú ý: Các đại lượng biên độ A và pha ban đầu φ phụ thuộc vào kích thích ban đầu làm cho hệ dao động, còn tần số góc ω (chu kì T, tần số f) chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của hệ dao động. Khi phương trình dao động điều hòa không ở dạng chuẩn xAcostA0 ta phải đổi nó về dạng chuẩn của nó. Phương trình dạng sin ta đổi sang phương trình dạng cosin bớt pha đi 2  : xAsintAcost 2     . Ngược lại phương trình dạng cosin sang sin thêm pha một lượng 2  : xAcostAsint 2     . Khử dấu âm bằng cách cho pha thêm hoặc bớt một lượng π: