vuachuoi_linhtay
New Member
Download miễn phí Chuyên đề Sử dụng công thức tính nhanh phần dao động cơ
Nếu tác dụng một ngoại lực biến đổi điều hoà có tần số góc Ω lên hệ dao động có tần số riêng w 0 thì sau một thời gian chuyển tiếp, hệ sẽ dao động cưỡng bức
Đặc điểm:
-Dao động cưỡng bức là dao động điều hoà
-Tần số góc của dao động bằng tần số góc Ω của ngoại lực
-Biên độ dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ F 0 của ngoại lực, phụ thuộc vào tần số Ω của ngoại lực và độ nhớt của môi trường
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Báo cáo chuyên đề:Sử dụng công thức tính nhanh phần dao động cơ
Giáo viên hướng dẫn: Trần Việt Hùng
Nhóm thực hiên: Tổ 1 no.1
Tên và công việc của các thành viên:
Đinh Thị Thùy Dương : chỉnh sửa chung, đánh máy (tổ trưởng).
Trần Huyền Diệu : soạn con lắc lò xo, bổ sung cho Triều Dương.
Lê Kiều Dung : soạn con lắc đơn, con lắc vật lý.
Võ Triều Dương : các bài toán về quãng đường, thời gian, vận tốc.
Bùi Song Anh : phương trình dao động, các bài toán liên quan,năng lượng
Trần Huy Duẫn : các nguyên nhân dẫn đến thay đổi chu kì dao động, bổ sung với Song Anh
Phạm Quốc Cường : Tổng hợp dao động điều hoà, dao động tắt dần.
Dao động
Dao động là chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng.
Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau vật trở lại vị trí và chiều chuyển động như cũ.
Dao động điều hòa
Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian nhân với
một hằng số.
Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin.
Các đại lượng đặc trưng của dao điều hoà
x : li độ của dao động, là độ lệch của vật so với VTCB.
A : biên độ của dao động, là giá trị cực đại của li độ, luôn dương.
(wt +j): là pha của dao động, cho biết trạng thái dao động của vật tại thời điểm t.
j: là pha ban đầu, cho biết trạng thái ban đầu của vật.
w : tần số góc của dao động, là tốc độ biến đổi của góc pha.
Biễu diễn dao động điều hoà bằng vectơ quay
Độ dài đại số của hình chiếu trên trục Ox của vectơ quay biễu diễn
dao động điều hoà chính là li độ x của dao động.
Hệ dao động
Hệ dao động là hệ gồm vật dao động cùng với vật tác dụng lực kéo về lên vật dao động .
Dao động của hệ xảy ra dưới tác dụng chỉ của nội lực thì dao động tự do hay dao động riêng .
Mọi dao tự do của hệ dao động đều có một tần số góc xác định, gọi là tần số góc riêng của vật hay hệ vật.
TT
Tên công thức
Công thức
Phạm vi sử dụng
Ghi chú
I) Phương trình dao động và các công thức liên quan
1
Phương trình động lực học
x”+ wx = 0
Áp dụng cho dao động điều hoà
[x]: m, cm hay rad
[w]: rad/s
2
Phương trình dao động
x = Acos (wt +j)
x = A (biên dương)
x = -A (biên âm)
x = 0 (VTCB)
3
Vận tốc trong dao động điều hoà
v = x’
= -wAsin (wt+j)
=wAcos(wt+j+ )
Nhận xét: vận tốc v sớm pha so với li độ
Khi x = ± A thì v = 0
Khi x = 0 thì =Aw
vmax = wA khi v>0 (vật chuyển động theo chiều dương qua vị trí cân bằng)
vmin = -wA khi v<0 (vật chuyển động theo chiều âm qua vị trí cân bằng)
4
Gia tốc trong dao động điều hoà
a= v’=x”
= -w Acos(wt+j)
Nhận xét:
Gia tốc ngược pha với li độ
Véc tơ gia tốc của vật dao động điều hòa luôn hướng về vị trí cân bằng và tỉ lệ với độ lớn của li độ
Khi x = 0 thì a =0
Khi x = ± A thì |a|max = w2A
amax = w2A khi x = -A
amin = -w2A khi x = A
5
Một số hệ thức độc lập với thời gian
Biên độ:
A = x + = +
Tốc độ góc:
w =
Vận tốc:
v = ( A - x )w
Tần số
f = =
Sử dụng tìm nhanh các đại lượng của dao động điều hoà
6
Chu kì và tần số của dao động điều hoà
Chu kì
T=
Tần số
f = =
[T]: s
[f] : Hz
II) Con lắc lò xo
Cấu trúc: Con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, một đầu gắn cố định, đầu kia gắn với vật nặng khối lượng m.
Con lắc lò xo là một hệ dao động điều hòa (nếu đủ các ĐK).
1
Phương trình dao động
x = Acos (wt +j)
Điều kiện DĐĐH:
Bỏ qua ma sát, lực cản và vật dao động trong giới hạn đàn hồi
2
tốc độ góc, chu kì, tần số
Tốc độ góc:w =
Chu kì: T = 2p
Tần số: f =
3
Năng lượng của vật trong dao động điều hoà
Động năng
W = mw A sin(wt+j)
Thế năng
W = mw A cos (wt+j)
Cơ năng
W= W +W = k A
- Động năng và thế năng luôn biến đổi tuần hoàn theo thời gian với chu kì T’= ; f’=2f ; w’= 2w
- Cơ năng của con lắc lò xo luôn bảo toàn và tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.
4
Cách tìm biên độ dao động của con lắc lò xo
A = x =
= =
= ( l -l)
F : lực kéo về cực đại
W : cơ năng của con lắc lò xo.
l ,l là chiều dài cực đại, cực tiểu của lò xo.
5
Lực kéo về ( lực phục hồi)
F = -kx = -mw2x
Đối với con lắc lò xo nằm ngang thì lực kéo về cũng chính là lực đàn hồi (điều này không đúng với trường hợp khác)
- Đặc điểm:
Luôn hướng về vị trí cân bằng.
Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ.
- Lưu ý:
Lực kéo về của con lắc lò xo tỉ lệ thuận với độ cứng của lò xo, không phụ
thuộc khối lượng vật
6
Lực đàn hồi
*Với con lắc lò xo nằm ngang thì lực kéo về và lực đàn hồi là một (vì tại VTCB lò xo không biến dạng) (1 )
*Với con lắc lò xo thẳng đứng hay đặt trên mặt phẳng nghiêng(2)
- Độ lớn lực đàn hồi có biểu thức:
Fđh = k|Dl + x| với chiều dương hướng xuống
Fđh = k|Dl - x| với chiều dương hướng lên
- Lực đàn hồi cực đại (lực kéo):
FMax = k(Dl + A) (lúc vật ở vị trí thấp nhất)
- Lực đàn hồi cực tiểu:
+ Nếu A < Dl , khi đó: FMin = k(Dl - A)
+ Nếu A ≥ Dl , khi đó:
FMin = 0 (lúc lò xo không biến dạng)
Lực đẩy đàn hồi cực đại: FĐmax = k(A - Dl)
(lúc vật ở vị trí cao nhất).
- Để xác định lực đàn hồi cực đại, cực tiểu, ta cần phân biệt được lực đàn hồi và lực phục hồi.
- Đối với TH(2), ở VTCB lò xo bị biến dạng “dãn xuống” một đoạn Dl.
- Lực đàn hồi kéo và lực đàn hồi đẩy:
+ Khi lò xo bị biến dạng nén thì lực đàn hồi đóng vai trò là lực đàn hồi đẩy.
+ Khi lò xo biến dạng dãn thì lực đàn hồi đóng vai trò là lực đàn hồi kéo.
7
Độ biến dạng của lò xo
*Độ biến dạng của lò xo thẳng đứng khi vật ở VTCB:
Þ
Dl
giãn
O
x
A
-A
nén
Dl
giãn
O
x
A
-A
Hình a (A < Dl)
Hình b (A > Dl)
*Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB với con lắc lò xo nằm trên mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α:
Þ
+ Chiều dài lò xo tại VTCB: lCB = l0 + Dl (l0 là chiều dài tự nhiên)
+ Chiều dài cực tiểu (khi vật ở vị trí cao nhất): lMin = l0 + Dl – A
+ Chiều dài cực đại (khi vật ở vị trí thấp nhất): lMax = l0 + Dl + A
Þ lCB = (lMin + lMax)/2
8
Xác định thời gian nén, dãn trong một chu kì
x
A
-A
-D
l
Nén
0
giãn
Hình vẽ thể hiện góc quét lò xo nén và giãn trong 1 chu kỳ (Ox hướng xuống)
Khi A > Dl (Với Ox hướng xuống).
Xét trong một chu kì(một dao động):
- Thời gian lò xo nén tương ứng đi từ M ® M
-Thời gian lò xo giãn tương ứng đi từ M ® M
9
Cắt lò xo
Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k1, k2, …
và chiều dài tương ứng là l1, l2, … thì có: kl = k1l1 = k2l2 = …
10
Ghép lò xo
- Nối tiếp Þ cùng treo một vật khối lượng như nhau thì: T2 = T12 + T22
- Song song: k = k1 + k2 + … Þ cùng treo một vật khối lượng như nhau thì:
11
Tìm chu kì dao động
Gắn lò xo k vào vật khối lượng m1 được chu kỳ T1, vào vật khối lượng m2 được T2, vào vật khối lượng m1+m2 được chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) được chu kỳ T4.
Thì ta có:
12
Điều kiện của biên độ dao động
m1
m2
* Vật m1 được đặt trên vật m2 dao động
điều hoà theo phương thẳng đứng. Để m1 luôn
nằm yên trên m2 trong quá trình dao động...