Bài giảng Vật lý Lớp 11 (Sách Kết nối tri thức) - Bài 1: Dao động điều hòa

Nội dung tài liệu: Bài giảng Vật lý Lớp 11 (Sách Kết nối tri thức) - Bài 1: Dao động điều hòa

1. Chương 1: DAO ĐỘNG CƠ BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
2. I. Dao động cơ
3. I. Dao động cơ 1. Thế nào là dao động cơ ? Là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng (VTCB). 2. Dao động tuần hoàn Là dao động mà cứ sau những khoảng thời gian nhỏ nhất bằng nhau (chu kỳ T) vật trở lại vị trí cũ, hướng cũ.
4. II. Dao động điều hòa. Phương trình của dao động điều hòa 1. 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.
5. 3. Chu kỳ, tần số, tần số góc, chu kỳ của dao động điều hòa - Chu kì ( kí hiệu T) của dao động điều hòa là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần. Đơn vị của chu kì là giây (s) - Tần số ( kí hiệu là f ) của dao động điều hòa là sô dao động toàn phần thực hiện trong 1 giây. Đơn vị của tần số là héc (Hz)
6. II. Phương trình của dao động điều hòa 4. Liên hệ giữa dđ đh và chuyển động tròn đều - Xét một chất điểm M chuyển động tròn đều trên một đường tròn tâm O, bán kính A, vận tốc góc . y - Gọi P là hình chiếu của M lên Ox. Mt M - Ban đầu vật ở vị trí Mo, xác định t+ 0  bởi góc . φ x o P P0 - Ở thời điểm t, vật ở vị trí Mt , xác định bởi góc (t + ). Tọa độ x = OP của điểm P có phương trình: trong đó A,  và là các hằng số
7. II. Phương trình của dao động điều hòa 4. Liên hệ giữa dđ đh và chuyển động tròn đều sin M cos P -A O A x
8. II. Phương trình của dao động điều hòay * Chú ý (SGK trang 6 mục 4) Mt M t+ 0 - Mối quan hệ với CĐTĐ:  Điểm P dao động ĐH trên đường thẳng là φ x hình chiếu của một điểm M chuyển động o P P0 tròn đều lên trục Ox. - 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 (góc pha có giá trị dương)
9. IV. Vận tốc và gia tốc của vật dđđh 1. Vận tốc Vận tốc biến thiên điều hòa cùng chu kỳ, tần số, sớm pha /2 so với li độ. => x= 0 vật ở VTCB => x= ± A vật ở vị trí biên dao động * Lưu ý: Khi CĐ về VTCB thì vật CĐ nhanh dần, CĐ ra biên thì vật CĐ chậm dần.
10. 2. Gia tốc (a) a = v' = x’’ = - 2Acos(t + ) = - 2x. • Nhận xét: - Gia tốc biến thiên điều hòa, cùng tần số và ngược pha với li độ, sớm pha hơn vận tốc góc π/2. - Véctơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng. Có độ lớn tỉ lệ với li độ 2 |amax| =  A khi x = A; amin = 0 khi x = 0. * Công thức độc lập với thời gian:
11. * Bài tập ví dụ: a) Xác định biên độ, độ dài quỹ đạo, chu kì, tần số, tần số gốc b) Tính li độ của vật ở lúc t=2 s c) Tính độ lớn vận tốc cực đại (VTCB) và gia tốc cực đại (biên) d) Tính vận tốc của vật ở thời điểm t=0,5 s e) Tính gia tốc của vật ở thời điểm t=0,5 s a) Xác định biên độ, độ dài quỹ đạo, chu kì, tần số, tần số gốc b) Tính li độ của vật ở lúc t=2 s
12. IV. Đồ thị của dđđh - Đồ thị dao động điều hòa có dạng hình sin - Quỹ đạo trong dao động ĐH có dạng đường thẳng x 0 T t Đồ thị ứng với pha ban đầu =0
13. x A O T/4 T/2 3T/4 T t -A v A v = x’ = -Asin(t + ) O t -A a A2 2 O a = x’’ = -  x t -A2