Vật Lý 12 Bài 1: Dao động điều Hòa

YOMEDIA NONE Trang chủ Vật Lý 12 Chương 1: Dao Động Cơ Vật lý 12 Bài 1: Dao động điều hòa ADMICRO Lý thuyết10 Trắc nghiệm33 BT SGK 1069 FAQ

Nội dung bài học giúp các em nắm được các khái niệm về dao động cơ, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa. Viết được phương trình dao động điều hòa và các đại lượng, đặc điểm vectơ vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa. Mời các em cùng theo dõi.

ATNETWORK YOMEDIA

1. Video bài giảng

2. Tóm tắt lý thuyết

2.1. Dao động cơ, dao động tuần hoàn

2.2. Dao động điều hòa

2.3. Chu kì, tần số góc của dao động điều hòa

2.4. Vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa

2.5. Đồ thị của dao động điều hòa

3. Bài tập minh hoạ

4. Luyện tập bài 1 Vật lý 12

4.1. Trắc nghiệm

4.2. Bài tập SGK & Nâng cao

5. Hỏi đáp Bài 1 Chương 1 Vật lý 12

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Dao động cơ, dao động tuần hoàn

- Dao động cơ là chuyển động qua lại của vật quanh vị trí cân bằng.

- Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau, gọi là chu kì, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ. Dao động tuần hoàn đơn giản nhất là dao động điều hòa.

2.2. Dao động điều hòa

a. Ví dụ dao động điều hòa

- Giả sử M chuyển động theo chiều dương vận tốc góc là \(\omega, P\) là hình chiếu của M lên Ox.

- Tại t = 0, M có tọa độ góc \(\varphi\)

- Sau thời gian t, M có tọa độ góc \(\varphi+\omega t\)

- Khi đó: \(\overline{OP}\) = \(x\); \(x=OMcos(\omega t+\varphi)\)

- Đặt A = OM ta có: \(x=Acos(\omega t+\varphi)\)

- Trong đó \(A, \omega, \varphi\) là hằng số

- Do hàm cosin là hàm điều hòa nên điểm P được gọi là dao động điều hòa.

b. Định nghĩa dao động điều hòa

- Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian.

c. Phương trình

- Phương trình \(x = Acos(\omega t + \varphi)\) gọi là phương trình của dao động điều hòa.

- A là biên độ dao động, là li độ cực đại của vật, A > 0.

- \(\omega t + \varphi\) là pha của dao động tại thời điểm t

- \(\varphi\) là pha ban đầu tại t = 0 (\(\varphi\) < 0, \(\varphi\)>0, \(\varphi\) = 0)

d. Chú ý

- Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể coi là hình chiếu của điểm M chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó.

- Ta quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động và chiều tăng của pha tương ứng với chiều tăng của góc \(\widehat{MOP}\) trong chuyển động tròn đều.

2.3. Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hòa

a. Chu kì và tần số

- Khi vật trở về vị trí cũ hướng cũ thì ta nói vật thực hiện 1 dao động toàn phần.

- Chu kì (T): của dao động điều hòa là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần. Đơn vị là s

- Tần số (f): của dao động điều hòa là số dao động tuần hoàn thực hiện trong một s. Đơn vị là 1/s hoặc Hz.

b. Tần số góc

- Trong dao động điều hòa \(\omega\) được gọi là tần số góc.

- Giữa tần số góc, chu kì và tần số có mối liên hệ: \(\omega = \frac{2\pi}{T}=2\pi f\)

2.4. Vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa

a. Vận tốc

- Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian.

\(v=x'= - \omega Asin (\omega t+\varphi)\)

- Vận tốc cũng biến thiên theo thời gian.

- Tại \(x=\pm A\) thì \(v = 0\)

- Tại \(x = 0\) thì \(v = v_{max} = \omega A\)

b. Gia tốc

- Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian

\(a=v'=x{}''= - \omega^2 Acos (\omega t+\varphi)\)

\(a= - \omega^2 x\)

- Tại \(x=0\) thì \(a = 0\)

- Tại \(x=\pm A\) thì \(a=a_{max}=\omega^2A\)

2.5. Đồ thị của dao động điều hòa

- Đồ thị của dao động điều hòa với \(\varphi= 0\) có dạng hình sin nên người ta còn gọi là dao động hình sin.

Bài tập minh họa

Bài 1

Một vật dao động điều hòa trên đoạn thẳng dài 4cm với \(f = 10Hz\). Lúc \(t = 0\) vật qua VTCB theo chiều dương của quỹ đạo. Viết phương trình dao động của vật.

Hướng dẫn giải

Ta có tần số góc \(\omega = 2\pi f = \pi\) và biên độ \(A = \frac{MN}{2} = 2cm\)

Điều kiện ban đầu \(t = 0\): \(x_0 = 0, v_0 > 0\Rightarrow\) \(\varphi =-\frac{\pi}{2}\Rightarrow x=2cos(20\pi t-\frac{\pi}{2})\) (cm).

Bài 2

Phương trình của một vật dao động điều hòa có dạng: \(x=-6cos(\pi t+\frac{\pi}{6})\) (cm). Hãy cho biết chu kì, biên độ và pha ban đầu của dao động.

Hướng dẫn giải

Từ phương trình dao động ta có:

\(x=-6cos(\pi t+\frac{\pi}{6})\) = \(x= 6cos(\pi t+\frac{\pi}{6}-\pi)\) (cm)

\(\Rightarrow A=6\) (cm) ; \(\omega= 2 \pi\) (rad/s) ; \(\varphi= - \frac{5 \pi}{6}\) (rad)

Bài 3:

Một vật chuyển động điều hòa phải mất 0,25 s để đi từ điểm có vận tốc bằng 0 tới điểm tiếp theo cũng có vận tốc bằng 0. Khoảng cách giữa hai điểm là 36 cm. Tính chu kì, tần số và biên độ của dao động.

Hướng dẫn giải

Sử dụng sơ đồ thời gian để tìm ra thời gian đi từ vị trí này đến vị trí tiếp theo của vật

a. \(T = 0,5 s. \)

b. \(f = 2 Hz; A = 18 cm.\)

- Hai vị trí biên cách nhau 36 cm, nên biên độ A = 18 cm.

- Thời gian đi từ vị trí nầy đến vị trí bên kia là \(\frac{1}{2}T\) nên chu kì \(T = 0,5 s. \) và tần số \(f = \frac{1}{T} = 2Hz\)

4. Luyện tập Bài 1 Vật lý 12

Qua bài giảng Dao động điều hòa này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

- Phát biểu được định nghĩa dao động điều hòa.

- Viết được phương trình của dao động điều hòa và giải thích ý nghĩa các đại lượng có trong phương trình đó như: li độ, biên độ dao động, pha ban đầu.

- Nêu được mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều.

4.1. Trắc nghiệm

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 1 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.

• Câu 1:

  Cho phương trình của dao động điều hòa \(\small x = - 5cos(4 \pi \ t)\)(cm). Biên độ và pha ban đầu của dao động là bao nhiêu?

  • A. \(\small 5 cm; 0 rad\).
  • B. \(\small 5 cm; 4 \pi \ rad\).
  • C. \(\small 5 cm; (4 \pi \ t) rad.\)
  • D. \(\small 5 cm; \pi \ rad\)

• Câu 2:

  Một vật nhỏ dao động điều hòa theo phương trình x = Acos 10t (t tính bằng s). Tại thời điểm t = 1,5s, pha dao động của vật là

  • A. 20 rad
  • B. 10 rad
  • C. 15 rad
  • D. 30 rad

• Câu 3:

  Một chất điểm khối lượng m = 0,1 kg dao động điều hòa với phương trình cm. Động năng của vật khi vật chuyển động qua vị trí có li độ x = 3 cm có giá trị là:

  • A. 0,18 J.
  • B. 0,32 mJ.
  • C. 0,18 mJ.
  • D. 0,32 J.

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

4.2. Bài tập SGK và Nâng cao về dao động điều hòa

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 1 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 1 trang 8 SGK Vật lý 12

Bài tập 2 trang 8 SGK Vật lý 12

Bài tập 3 trang 8 SGK Vật lý 12

Bài tập 4 trang 8 SGK Vật lý 12

Bài tập 5 trang 8 SGK Vật lý 12

Bài tập 6 trang 8 SGK Vật lý 12

Bài tập 7 trang 9 SGK Vật lý 12

Bài tập 8 trang 9 SGK Vật lý 12

Bài tập 9 trang 9 SGK Vật lý 12

Bài tập 10 trang 9 SGK Vật lý 12

Bài tập 11 trang 9 SGK Vật lý 12

Bài tập 1.1 trang 3 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.2 trang 3 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.3 trang 3 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.4 trang 3 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.5 trang 3 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.6 trang 4 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.7 trang 4 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.8 trang 4 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.9 trang 4 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.10 trang 4 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.11 trang 4 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.12 trang 5 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.13 trang 5 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.14 trang 5 SBT Vật lý 12

Bài tập 1.15 trang 5 SBT Vật lý 12

Bài tập 1 trang 34 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 2 trang 34 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 3 trang 34 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 4 trang 35 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 5 trang 35 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 6 trang 35 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 7 trang 35 SGK Vật lý 12 nâng cao

5. Hỏi đáp Bài 1 Chương 1 Vật lý 12

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!

-- Mod Vật Lý 12 HỌC247

NONE

Bài học cùng chương

Vật lý 12 Bài 2: Con lắc lò xo Vật lý 12 Bài 3: Con lắc đơn Vật lý 12 Bài 4: Dao động tắt dần và dao động cưỡng bức Vật lý 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và Phương pháp Fre-Nen Vật lý 12 Bài 6: Thực hành Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn ADSENSE ADMICRO Bộ đề thi nổi bật UREKA AANETWORK

XEM NHANH CHƯƠNG TRÌNH LỚP 12

Toán 12

Lý thuyết Toán 12

Giải bài tập SGK Toán 12

Giải BT sách nâng cao Toán 12

Trắc nghiệm Toán 12

Hình học 12 Chương 3

Ngữ văn 12

Lý thuyết Ngữ Văn 12

Soạn văn 12

Soạn văn 12 (ngắn gọn)

Văn mẫu 12

Soạn Ai đã đặt tên cho dòng sông

Tiếng Anh 12

Giải bài Tiếng Anh 12

Giải bài Tiếng Anh 12 (Mới)

Trắc nghiệm Tiếng Anh 12

Unit 9 Lớp 12 Deserts

Tiếng Anh 12 mới Unit 5

Vật lý 12

Lý thuyết Vật Lý 12

Giải bài tập SGK Vật Lý 12

Giải BT sách nâng cao Vật Lý 12

Trắc nghiệm Vật Lý 12

Ôn tập Vật lý 12 Chương 3

Hoá học 12

Lý thuyết Hóa 12

Giải bài tập SGK Hóa 12

Giải BT sách nâng cao Hóa 12

Trắc nghiệm Hóa 12

Hoá Học 12 Chương 5

Sinh học 12

Lý thuyết Sinh 12

Giải bài tập SGK Sinh 12

Giải BT sách nâng cao Sinh 12

Trắc nghiệm Sinh 12

Sinh Học 12 Chương 2 Tiến hóa

Lịch sử 12

Lý thuyết Lịch sử 12

Giải bài tập SGK Lịch sử 12

Trắc nghiệm Lịch sử 12

Lịch Sử 12 Chương 3 Lịch Sử VN

Địa lý 12

Lý thuyết Địa lý 12

Giải bài tập SGK Địa lý 12

Trắc nghiệm Địa lý 12

Địa Lý 12 VĐSD và BVTN

GDCD 12

Lý thuyết GDCD 12

Giải bài tập SGK GDCD 12

Trắc nghiệm GDCD 12

GDCD 12 Học kì 1

Công nghệ 12

Lý thuyết Công nghệ 12

Giải bài tập SGK Công nghệ 12

Trắc nghiệm Công nghệ 12

Công nghệ 12 Chương 3

Tin học 12

Lý thuyết Tin học 12

Giải bài tập SGK Tin học 12

Trắc nghiệm Tin học 12

Tin học 12 Chương 2

Cộng đồng

Hỏi đáp lớp 12

Tư liệu lớp 12

Xem nhiều nhất tuần

Video: Vợ nhặt của Kim Lân

Đề cương HK1 lớp 12

Video ôn thi THPT QG môn Toán

Video ôn thi THPT QG môn Văn

Video ôn thi THPT QG môn Sinh

Video ôn thi THPT QG môn Vật lý

Video ôn thi THPT QG Tiếng Anh

Video ôn thi THPT QG môn Hóa

Đất Nước- Nguyễn Khoa Điềm

Đàn ghi ta của Lor-ca

Tây Tiến

Ai đã đặt tên cho dòng sông

Quá trình văn học và phong cách văn học

Khái quát văn học Việt Nam từ đầu CMT8 1945 đến thế kỉ XX

Người lái đò sông Đà

YOMEDIA YOMEDIA ×

Thông báo

Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này.

Bỏ qua Đăng nhập ×

Thông báo

Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này.

Đồng ý ATNETWORK ON QC Bỏ qua >>