Lý thuyết Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 4: Bài tập về Dao động điều hòa

Khởi động trang 17 Vật Lí 11 Kết nối tri thức:

Khi biết phương trình hoặc đồ thị của vật dao động điều hoà, làm thế nào để xác định được vận tốc và gia tốc của vật?

Trả lời:

Khi biết phương trình của dao động điều hoà ta có thể sử dụng phương pháp đạo hàm để xác định được vận tốc, gia tốc của vật hoặc có thể xác định các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà và sử dụng các công thức đã biết để tính.

Câu hỏi trang 17 Vật lí 11 Kết nối tri thức

1. Nếu đề bài cho phương trình dao động không đúng dạng cơ bản x=Acos(ωt+φ) thì ta xác định pha ban đầu như thế nào?

2. Có thể sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều để xác định pha ban đầu, thời gian để vật đi từ điểm này đến điểm khác trong dao động điều hoà được không?

Trả lời:

1. Nếu phương trình không ở dạng cơ bản ta tìm pha dao động ở thời điểm t = 0s. Khi đó pha dao động là pha ban đầu của chuyển động.

2. Vật chuyển động tròn đều trên quĩ đạo thì có hình chiếu xuống một đường kính của quĩ đạo là dao động điều hòa. Do đó một dao động điều hòa có dạng

x = A cos(ωt+φ) có thể được biểu diễn tương đương với một chuyển động tròn đều nếu có:

- Tâm của đường tròn là VTCB 0

- Bán kính của đường tròn bằng với biên đọ dao động R = A

- Thời gian để chất điểm quay hết một vòng là một chu kì T

- Chiều quay của vật ngược chiều kim đồng hồ

- Góc mà bán kính nối vật chuyển động quét được trong quá trình vật chuyển động tròn đều Δφ = ωΔt

- Khi đó: Thời gian để vật dao động điều hòa đi được góc Δφ là: t = Δφ/ω.