- Nguyễn Văn Dân – Long An CÁC VẤN ĐẾ CẦN BIẾT 1. - năng lượng Jun J 12 Chu kỳ Woát W 13 Tần số Héc Hz 14 Cường độ âm Oát/met vuông W/m2 15 Mức cường độ âm Ben B 1 Nguyễn Văn Dân – Long An . - 2a Đổi x0 ra rad: x 0 180 2 Nguyễn Văn Dân – Long An g. - a2 = b2 + c2 + 2 a.b.cos A . - 3 Nguyễn Văn Dân – Long An Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC I - ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ T: chu kỳ. - v: vận tốc. - A: biên độ dao động. - pha dao động. - Phương trình dao động x Acost. - Chu kỳ: T (s. - Phương trình vận tốc v x. - Hệ thức độc lập thời gian giữa x, v và a v2 - Giữa x và v: A 2 x 2 2 a2. - v 2 2 2 - Giữa v và a: v 2 max 4 Nguyễn Văn Dân – Long An Giữa a và x: a. - π/3 5 Nguyễn Văn Dân – Long An . - Thời gian ngắn nhất để vật đi từ. - Tính quãng đường vật đi được trong thời gian t + Sơ đồ 1: x -A A 0(VTCB) A A 2 A 3 +A 2 2 2 2 T/4 T/12 T/6 T/8 T/8 T/6 T/12 + Sơ đồ 2: x 0 (VTCB) A A 2 A 3 +A 2 2 2 T/12 T/24 T/24 T/12 6 Nguyễn Văn Dân – Long An Công thức giải nhanh tìm quãng đường đi (dùng máy tính) x1 (bất kì) x 0 +A 1 x 1 x t1. - ar cos 1 A A * Phương pháp chung tìm quãng đường đi trong khoảng thời gian nào đó ta cần xác định. - Chia thời gian ∆t thành các khoảng nhỏ: nT. - tương úng với các quãng thời gian nêu trên và cộng lại Tính quãng đường ngắn nhất và bé nhất vật đi được trong khoảng thời T gian t với 0 t 2 Nguyên tắc. - 2 7 Nguyễn Văn Dân – Long An T T T. - 2 S + Tốc độ trung bình lớn nhất trong thời gian t: vtbmax max t S + Tốc độ trung bình nhỏ nhất trong thời gian t: vtb min min t + Sơ đồ quan hệ giữa li độ và vận tốc 3 2 v max v v max v v max v v max v v0 2 2 2 x 0 (VTCB) A A 2 A 3 +A 2 2 2 II - CON LẮC LÒ XO l : độ biến dạng của lò xo khi vật cân bằng. - m l mg g + Con lắc lò xo treo thẳng đứng: l. - Đặt con lắc trên mặt phẳng nghiêng góc không ma sát: 8 Nguyễn Văn Dân – Long An mg sin l k 2 m l T. - Chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo + dao động thẳng đứng: l min l 0 l. - A 2 + dao động phương ngang: lmin l0 A. - Cắt lò xo - Cắt lò xo có độ cứng k, chiều dài l 0 thành nhiều đoạn có 9 Nguyễn Văn Dân – Long An chiều dài l1 , l 2. - Công thức cơ bản Dưới đây là bảng so sánh các đặc trưng chính của hai hệ dao động. - Hệ dao động Con lắc lò xo Con lắc đơn Hòn bi m gắn vào lò xo (k). - 10 Nguyễn Văn Dân – Long An Con lắc lò xo ngang: lò Dây treo thẳng đứng xo không giãn VTCB - Con lắc lò xo thẳng đứng mg nó dãn l k Lực đàn hồi của lò xo: Trọng lực của hòn bi và lực F. - m l l Phương trình x = Acos(ωt + φ) s = s0cos(ωt + φ) dao động. - Hoặc α = α0cos(ωt + φ) 1 2 1 W mgl (1 cos 0 ) W kA m 2 A2 Cơ năng 2 2 1 g 2 m s0 2 l - Chu kỳ dao động của con lắc đơn có chiều dài l1 và l2 lần lượt là T1 và T2 thì. - Chu kỳ của con lắc có chiều dài l l1 l 2 : T T1 T2 2 2 + Chu kỳ của con lắc có chiều dài l l1 l 2 : T T1 T2 l1 l 2. - l - Hệ thức độc lập thời gian của con lắc đơn: v 2 v2 a. - Vận tốc - lực căng + Khi con lắc ở vị trí li độ góc vận tốc và lực căng tương ứng của vật: 11 Nguyễn Văn Dân – Long An v gl. - v 2 gl cos. - c T mg cos 0 T c mg 1. - 2 v 2 gl 1 cos 0 v. - Biến thiên chu kỳ của con lắc đơn phụ thuộc: nhiệt độ, độ sâu và độ cao. - Thời gian nhanh chậm của đồng hồ vận hành bằng con lắc đơn a.Công thức cơ bản * Gọi chu kỳ ban đầu của con lắc là T0 (chu kỳ chạy đúng), Chu kỳ sau khi thay đổi là T (chu kỳ chạy sai). - Thời gian nhanh chậm trong thời gian N (1 ngày đêm N 24h 86400s ) sẽ bằng: N T. - 2 12 Nguyễn Văn Dân – Long An T h T R 0 Khi đưa con lắc từ độ cao h1 đến độ cao h2. - Ban đầu vật ở mặt đất thì h1 0 và h h T h T 2R 0 Khi đưa con lắc từ độ sâu h1 đến độ sâu h2. - Các trường hợp đặc biệt - Khi đưa con lắc ở mặt đất (nhiệt độ t1 ) lên độ cao h (nhiệt độ t2. - Con lắc đơn chịu tác dụng của lực phụ không đổi. - Lực phụ f gặp trong nhiều bài toán là: 13 Nguyễn Văn Dân – Long An . - Lực điện trường F qE , độ lớn: F q E , q là điện tích của vật, E là cường độ điện trường nơi đặt con lắc ( V / m. - là khối lượng riêng của môi truờng vật dao động, V là thể tích vật chiếm chỗ l Chu kỳ dao động trong trường hợp này sẽ là: T. - m 14 Nguyễn Văn Dân – Long An . - (sợi dây vuông góc với mặt phẳng nghiêng) so với phương thẳng đứng và chu kỳ dao động của nó là: l T. - 2 g cos V - NĂNG LƯỢNG DAO ĐỘNG mv m 2 A 2 sin 2 t. - Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với chu kỳ bằng 1/2 chu kỳ dao động điều hoà (T. - Khoảng thời gian giữa 2 lần động năng và thế năng bằng nhau liên tiếp là T/4. - Wđ = 0 Wđ = 3 W t Wđmax Wđ = W t Wt = 3 W đ Wtmax Wt = 0 cos -A A 0 A A 2 A 3 +A 2 2 2 2 T/4 T/12 T/6 Với T/8 T/8 2 W = Wtmax = Wđmax = 1/2kA T/6 T/12 1. - Con lắc lò xo (Chọn gốc thế năng tại VTCB) 15 Nguyễn Văn Dân – Long An Động năng: Wđ mv . - Con lắc đơn (Chän gèc thÕ n¨ng t¹i VTCB. - Thế năng: Wt mgl 1 cos. - Wt 2 S2 16 Nguyễn Văn Dân – Long An VI - TỔNG HỢP DAO ĐỘNG 1. - Phương pháp giản ®å Frexnel - Bài toán: Tổng hợp 2 dao động điều hoà cùng phương. - A1 cos 1 A2 cos 2 - Nếu biết một dao động thành phần x1 A1 cost 1 và dao động tổng hợp x A cost. - thì dao động thành phần còn lại là x2 A2 cost. - A1 sin 1 tan 2 A cos. - Nếu 2 dao động thành phần vuông pha thì: A A12 A22 2. - Tìm dao động tổng hợp xác định A và bằng cách dùng máy tính thực hiện phép cộng. - 17 Nguyễn Văn Dân – Long An Với máy FX570MS : Bấm chọn MODE 2 màn hình xuất hiện chữ: CMPLX. - VII - DAO ĐỘNG TẮT DẦN - Tìm tổng quãng đường S mà vật đi được cho đến khi dừng lại: 1 2 kA FC S 2 4 FC - Độ giảm biên độ sau 1 dao động: A 4 FC2. - A1 - Số dao động thực hiện được: N. - 4N - Thời gian từ lúc bị ma sát đến khi dừng lại ∆t = N’. - x 0 k - Vận tốc cực đại khi dao động đạt được tại vị trí x0 : 18 Nguyễn Văn Dân – Long An v0 (A x0. - VIII - DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC. - CỘNG HƯỞNG - Khi vật dao động cưỡng bức thì tần số (chu kỳ) dao động của vật bằng tần số (chu kỳ) của ngoại lực. - Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số (chu kỳ) của ngoại lực bằng tần số (chu kỳ) dao động riêng của hệ. - Vận tốc của xe để con lắc đặt trên xe có cộng hưởng: l v. - lf 0 T0 IX – CON LẮCTRÙNG PHÙNG - Để xác định chu kỳ của 1 con lắc lò xo (hoặc con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T0 (đã biết) của 1 con lắc khác T T0. - Hai con lắc này gọi là trùng phùng khi chúng đồng thời đi qua 1 vị trí xác định theo cùng một chiều TT 0 - Thời gian giữa hai lần trùng phùng. - bước sóng 19 Nguyễn Văn Dân – Long An . - Quãng đường sóng truyền đi được trong thời gian t: S vt t T - Vận tốc truyền sóng biết quãng đường sóng truyền được trong thời gian t S là S: v t d - Khoảng cách giữa n gợn lồi liên tiếp là d thì. - n 1 t - n ngọn sóng đi qua trước mặt trong thời gian t thì: T n 1 t - Phao nhô cao n lần trong thời gian t thì: T n 1 2. - thì: 2x u M A cos(t. - 2 điểm đó dao động cùng pha. - 2 điểm đó dao động ngược pha 2 - Độ lệch pha của cùng một điểm tại các thời điểm khác nhau. - t 2 t1 20 Nguyễn Văn Dân – Long An Cho phương trình sóng là u A cos(t kx) sóng này truyền với vận tốc: v k Chú ý: Có những bài toán cần lập phương trình sóng tại 1 điểm theo điều kiện ban đầu mà họ chọn thì ta lập phương trình sóng giống như phần lập phương trình dao động điều hòa. - 2 ) Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới: 21 Nguyễn Văn Dân – Long An d1 d2 u1M Acos(2 ft 2. - uM 2 A cos[ 2 1. - 2 Biên độ dao động tại M: d d1. - AM 2 A cos[ 2. - Tìm số điểm dao động cực đại, số điểm dao động cực tiểu giữa hai nguồn: Ta xét các trường hợp sau đây: a. - Hai nguồn dao động cùng pha. - Hai nguồn dao động ngược pha. - Hai nguồn dao động vuông pha. - S1S 2 2 2 22 Nguyễn Văn Dân – Long An . - Chú ý: Với bài toán tìm số đường dao động cực đại và không dao động giữa hai điểm M, N cách hai nguồn lần lượt là d1M, d2M, d1N, d2N. - dN + Hai nguồn dao động ngược pha. - Hai nguồn dao động vuông pha: III – SÓNG DỪNG 1- Biên độ của sóng tới và sóng phản xạ là A thì biên độ dao động của bụng sóng a =2A. - 23 Nguyễn Văn Dân – Long An Phương trình sóng dừng tại M: uM uM u 'M d. - Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp sợi dây duổi thẳng là T/2. - Chiều dài bó sóng cơ và thời gian dao động của các phần tử môi trường a u a 3 a 2 2 2 2 a Hình bó sóng 0 2. - T/12 T/8 Thời T/6 gian T/4 T/2 24 Nguyễn Văn Dân – Long An IV – SÓNG ÂM 1. - Dây đàn có 2 đầu cố định: 25 Nguyễn Văn Dân – Long An v Âm cơ bản: f 0 (còn gọi là họa âm bậc 1) 2l hoạ âm bậc 2 là : f2 = 2f0. - Điện áp (hiệu điện thế) xoay chiều + Các máy đo điện chỉ các giá trị hiệu dụng I0 và U U 0 I 2 2 26 Nguyễn Văn Dân – Long An Thời gian đèn sáng và tắt Thời gian đèn tắt lượt đi - U0 Ugh 0 Ugh + U0 u = U0cos(ωt + φ) Thời gian đèn sáng Thời gian trong ½ T đèn sáng Thời gian đèn tắt lượt về trong ½ T 3. - 1 1 U0 I0 U 02 I 02 U 02 I 02 27 Nguyễn Văn Dân – Long An II