Chuyên đề 1 dao động cơ dđđh, con lắc lò xo

34 56 0
Chuyên đề  1  dao động cơ  dđđh, con lắc lò xo

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Chuyên đề giao động điều hòa, con lắc lò xo là một trong những chuyên đề quan trọng của môn Vật lý 12. Đây là kiến thức cơ bản để học sinh tiếp cận các chuyên đề nâng cao hơn trong chương trình học. Tuy nhiên, đây cũng là một chuyên đề khá khó đối với nhiều học sinh. Do đó, việc tìm hiểu một tài liệu giáo dục chất lượng là vô cùng cần thiết. Tài liệu giáo dục: Chuyên đề giao động điều hòa, con lắc lò xo Vật lý 12 được biên soạn bởi các giáo viên có nhiều năm kinh nghiệm giảng dạy môn Vật lý tại các trường chuyên, trường trọng điểm. Tài liệu được biên soạn bám sát chương trình học của Bộ Giáo dục và Đào tạo, giúp các em học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm và nâng cao tư duy giải bài tập. Tài liệu gồm 2 phần chính: Phần 1: Kiến thức trọng tâm Phần này cung cấp cho các em học sinh kiến thức trọng tâm của chuyên đề, được trình bày một cách hệ thống và logic. Các em sẽ được học về: Khái niệm dao động điều hòa Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa Phương trình dao động điều hòa Chu kỳ và tần số dao động Năng lượng dao động điều hòa Con lắc lò xo Phần 2: Bài tập trắc nghiệm Phần này cung cấp cho các em học sinh bộ đề bài tập trắc nghiệm giao động điều hòa, con lắc lò xo, được phân chia theo từng chủ đề. Các đề bài được biên soạn bám sát cấu trúc đề thi THPT Quốc gia và đề thi học sinh giỏi trong những năm gần đây. Ưu điểm của tài liệu: Nội dung bám sát chương trình học của Bộ Giáo dục và Đào tạo Hệ thống kiến thức được trình bày một cách hệ thống và logic Bài tập trắc nghiệm được biên soạn bám sát cấu trúc đề thi THPT Quốc gia và đề thi học sinh giỏi Có lời giải chi tiết cho các bài tập, giúp các em học sinh tự học hiệu quả Đối tượng sử dụng: Các em học sinh lớp 12 có mục tiêu thi THPT Quốc gia Các em học sinh có niềm đam mê với môn Vật lý Hãy sở hữu ngay tài liệu giáo dục: Chuyên đề giao động điều hòa, con lắc lò xo Vật lý 12 để tự tin chinh phục điểm cao trong các kỳ thi

CHUYÊN ĐỀ : DAO ĐỘNG CƠ I Lý thuyết Đại cương dao động điều hòa * Dao động cơ: chuyển động qua lại quanh vị trí cân (thường vị trí vật đứng yên) *Dao động tuần hoàn: Nếu sau khoảng thời gian (gọi chu kì) vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ dao động vật tuần hồn Trong chu kì, vật thực dao động tồn phần Dao động tuần hoàn đơn giản dao động điều hịa *Dao động điều hồ: - Định nghĩa: Dao động điều hồ dao động li độ vật hàm côsin (hay sin) thời gian - Phương trình dao động điều hồ: x = A.cos(ωt + φ)t + φ)) với x = OP: li độ vật ( dương hay âm 0) ( -A ≤ x ≤ A) A: biên độ dao động điều hịa (ln dương) ( A = bán kính đường trịn) ωt + φ): tốc độ góc hay tần số góc (ln dương) (rad/s) φ) : pha ban đầu ( - π ≤ φ) ≤ π) ωt + φ)t + φ): pha dao động thời điểm t Một chất điểm P dao động điều hịa đoạn thẳng xem hình chiếu điểm M chuyển động tròn đường trịn với đường kính đoạn thẳng * Chu kì Tần số Tần số góc dao động điều hịa Chu kì dao động khoảng Tần số: số dao động Tần số góc (tốc độ góc) thời gian ngắn nhất, vật trở lại tồn phần thực Đơn vị : rad/s vị trí cũ theo hướng cũ Đơn giây Đơn vị: Hz vị: s T = 2π/ω = t/Nπ/ωt + φ) = t/N  2 f   = N/t  2 f  N số dao động thực T 2 T t/gian t Chú ý: + Các đại lượng T, f, ωt + φ) dao động phụ thuộc vào cấu tạo hệ (đặc tính hệ) +T, f , ωt + φ) : dương * Vận tốc Gia tốc dao động điều hòa Vận tốc Gia tốc Liên hệ 2 v = x’ = -Asin(t +)  v = Acos(t a v '   A cos  t      x 2 v2 A x  ++)   Ở biên: v = a v2  Gia tốc : Gia tốc A2    Ở vị trí cân bằng:   có chiều hướng vào Tốc độ = [độ lớn vận tốc]max = v max= x v2 tâm quỹ đạo,  1 A2 vmax  Ở biên: [Độ lớn gia ωt + φ)A tốc]max = ωt + φ)2π/ω = t/NA  Vận tốc sớm pha li độ góc π/2π/ω = t/N a2 v2  1  Khi từ biên VTCB → c/đ nhanh  Ở VTCB: a = a2 v2 max max dần  Khi từ VTCB đến biên → c/đ chậm dần  Vận tốc đổi chiều vị trí biên  Gia tốc ngược pha với li độ nhanh pha vận tốc góc π/2π/ω = t/N  Gia tốc đổi chiều vtcb Chú ý: Vận tốc gia tốc đại lượng biến thiên điều hòa theo thời gian (cùng với tần số góc ωt + φ), tần số f, chu kì T) Chúng âm ,hoặc dương Học sinh cần phân biệt vận tốc trung bình tốc độ trung bình x x2π/ω = t/N  x1  t t s Tốc độ trung bình : vtb  t Vận tốc trung bình: vtb  Li độ Vận tốc Giá Max Min Max Min trị +A -A +ωt + φ)A -ωt + φ)A (biên (biên -) (vật qua (vật qua +) vtcb,theo vtcb,theo chiều +) chiều -) Độ Max Min Max Min lớn +A +ωt + φ)A (biên) (vtcb) ( vtcb) (biên) 2π/ω = t/N Con lắc lò xo 2.1 Cấu tạo: Tốc độ Gia tốc Max Min Max Min 2π/ω = t/N +ωt + φ)A +ωt + φ) A - ωt + φ)2π/ω = t/NA (vtcb) (Biên) (Biên -) (Biên +) Max +ωt + φ)A (vtcb) Min (Biên) Max +ωt + φ)2π/ω = t/NA (Biên ) Min (vtcb) - Con lắc lò xo gồm xo có độ cứng k (N/m) có khối lượng khơng đáng kể, đầu cố định, đầu cịn lại gắn vào vật có khối lượng m - Điều kiện để lắc lò xo dao động điều hòa bỏ qua ma sát, lực cản vật dao động giới hạn đàn hồi 2.2 Phương trình dao động lắc lò xo x = Acos (ωt + φ)t + φ)) (cm) Với: - x: li độ dao động hay độ lệch khỏi vị trí cân (cm) - A: Biên độ dao động hay li độ cực đại (cm) - ωt + φ) : tần số góc dao động (rad/s) 2π/ω = t/N - φ) : pha ban đầu dao động (t = 0) -(ωt + φ)t + φ)) : pha dao động thời điểm t (rad) -Tần số góc lắc lị xo (rad/s) -Chu kì lắc -Tần số dao động lắc lò xo 2.3 Các dạng dao động lắc lò xo * Con lắc lò xo chuyển động mặt phẳng ngang Đặc điểm:- Tại vị trí cân lị xo khơng bị biến dạng, - Lực đàn hồi tác dụng lên lò xo lực hồi phục với * Con lắc lò xo chuyển động thẳng đứng Đặc điểm: - Tại vị trí cân lị xo biến dạng (giãn nén) đoạn cho biểu thức Mà nên Từ ta có cơng thức tính chu kỳ tần số dao động lắc lò xo trường hợp này: - Chiều dài vị trí cân bằng, chiều dài cực đại, cực tiểu lò xo q trình vật dao động: • Chiều dài VTCB: • Chiều dài cực đại : • Chiều dài cực tiểu : - Lực đàn hồi tác dụng lên lị xo q trình vật dao động (Fdh): • Phương : phương chuyển động vật • Chiều : ln hướng phía vị trí cân • Độ lớn : , với độ biến dạng lị xo vị trí xét (lị xo bị dãn nén) Gọi x vị trí xét Chú ý : Việc chọn dấu + hay – công thức phụ thuộc vào việc lò xo bị dãn hay nén chiều dương mà ta chọn • Đơn vị : Fdh (N); k(N/m); (m) Các trường hợp đặc biệt: - Lực đàn hồi cực đại : - Lực đàn hồi cực tiểu : Chú ý : Nếu đề cho biết tỉ số ta hiểu * Con lắc lò xo chuyển động mặt phẳng nghiêng góc α so với phương ngang Đặc điểm : - Tại vị trí cân lị xo biến dạng (giãn nén) đoạn thức l0   mg.sin  Mà k cho biểu nên : k g  lo 2 m  2 , T  2 , f  m l0 2 2  k g k  m 2 g lo - Chiều dài lị xo vị trí cân chiều dài cực đại cực tiểu tính tương tự trường hợp vật chuyển động thẳng đứng 2.4 Năng lượng dao động lắc lò xo - Động năng: - Thế (thế đàn hồi lò xo): - Cơ năng: Đơn vị : k (N.m); m (kg); x (m); A (m) + Cơ lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động + Cơ lắc bảo toàn bỏ qua ma sát II Phân dạng tập Các dạng tập dao động điều hòa 1: Xác định đại lượng đặc trưng dao động điều hoà * Phương pháp giải: - Vận dụng phương trình: + Li độ (phương trình dao động): x = Acos(t + ) + Vận tốc: v = x’ = - Asin(t + ) = Acos(t +  +  ) 2π/ω = t/N + Gia tốc: a = v’ = - 2π/ω = t/NAcos(t + ) = - 2π/ω = t/Nx= 2π/ω = t/NAcos(t +  +  ) - Sử dụng công thức: + Công thức độc lập: A2 x  2π/ω = t/N 2π/ω = t/N  x  v      1 A    A  v= v2 a2 v 2 A   ; 2 4 2 A 2π/ω = t/N  x 2π/ω = t/N x2 v2  ; 2 1 A vmax v = A 2π/ω = t/N  x 2π/ω = t/N A= x 2π/ω = t/N  a2 v2  1 ; 2 amax vmax v 2π/ω = t/N  2π/ω = t/N = a 2π/ω = t/N v 2π/ω = t/N    2π/ω = t/N 2π/ω = t/N *  v  x      A  vmax 2π/ω = t/N   1 ;  2π/ω = t/N  F   v      Fmax   vmax 2π/ω = t/N   1  T + Chu kỳ, tần số, tần số góc: T = 2π/ω = t/Nπ/ωt + φ) = t/N; f    2 = N/t ;  2 f  2 T + Ở vị trí cân bằng: x = |v| = vmax = A; a = vm2π/ω = t/N ax + Ở vị trí biên: x =  A v = 0; |a| = amax =  A = A 2π/ω = t/N + Quãng đường mà vật chu kỳ dao động S = 4A + Quãng đường mà vật chu kỳ dao động S = 2π/ω = t/NA + Quãng đường mà vật chu kỳ dao động S = A +Chiều dài quỹ đạo: 2π/ω = t/NA x x2π/ω = t/N  x1  t t s + Tốc độ trung bình : vtb  t + Vận tốc trung bình: vtb  - Để tìm đại lượng dao động điều hịa thời điểm t cho, ta thay giá trị t vào phương trình liên quan để tính đại lượng - Trường hợp đề chưa cho giá trị t, để xác định đại lượng li độ x, vận tốc v, gia tốc a hay tần số góc  ta thường sử dụng cơng thức độc lập để xác định * Bài tốn ví dụ Bài 1: Một vật dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ 2π/ω = t/N cm với chu kì 0,2π/ω = t/N s Tính độ lớn gia tốc vật có vận tốc 10 10 cm/s A m/s2π/ω = t/N B 10 m/s2π/ω = t/N C 2π/ω = t/N m/s2π/ω = t/N D m/s2π/ω = t/N ** Hướng dẫn giải: 2π/ω = t/N = 10 rad/s; T v 2π/ω = t/N v 2π/ω = t/N a 2π/ω = t/N A2π/ω = t/N = x2π/ω = t/N + 2π/ω = t/N = 2π/ω = t/N   |a| =    Ta có:  = 2π/ω = t/N  A2π/ω = t/N   2π/ω = t/Nv 2π/ω = t/N = 10 m/s Bài 2: Một chất điểm dao động điều hồ với chu kì  10 Đáp án B s biên độ cm Tính vận tốc chất điểm qua vị trí có li độ cm? A ± 80 cm/s B ± 80 m/s C ± 40 m/s ** Hướng dẫn giải : Ta có:  = 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N.10  T  = 2π/ω = t/N0 (rad/s) D ± 40 cm/s Khi x = cm v = ±  A2π/ω = t/N  x 2π/ω = t/N = 2π/ω = t/N0 52π/ω = t/N  32π/ω = t/N = ± 80 cm/s.Đáp án A Bài 3: Một vật dao động điều hịa có phương trình x = Acos(t + ) Gọi v a vận tốc gia tốc vật Hệ thức : A v 2π/ω = t/N a 2π/ω = t/N  A 2π/ω = t/N 4 2π/ω = t/N B v 2π/ω = t/N a 2π/ω = t/N  A 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N C v 2π/ω = t/N a 2π/ω = t/N  A 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N 4 D 2π/ω = t/N a 2π/ω = t/N  A 2π/ω = t/N v 2π/ω = t/N 4 ** Hướng dẫn giải : Từ công thức : A2 x  v2  2 v 2π/ω = t/N a 2π/ω = t/N  A 2π/ω = t/N  Đáp án C 2π/ω = t/N 4 Bài 4: Một chất điểm dao động điều hịa với chu kì 0,5π (s) biên độ 2π/ω = t/N cm Vận tốc chất điểm vị trí cân có độ lớn A cm/s B cm/s C cm/s D 0,5 cm/s ** Hướng dẫn giải : 2π/ω = t/N A 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N Ta có: v0 vmax  A  T  0,5 8  cm / s   Đáp án A Bài 5: Một vật dao động điều hòa với biên độ 3cm, chu kì T= 2π/ω = t/Ns, lấy  2π/ω = t/N 10 Lúc vật hai vị trí biên gia tốc vật A lớn 2π/ω = t/N0 cm/s2π/ω = t/N B lớn 30 cm/s2π/ω = t/N C nhỏ 40 cm/s2π/ω = t/N ** Hướng dẫn giải : D nhỏ cm/s2π/ω = t/N 2π/ω = t/N Ta có: a   2π/ω = t/N x biên  2π/ω = t/N   A 30 cm s 2π/ω = t/N a a max  2π/ω = t/N A   T   Đáp án B Bài 6: Một lắc lò xo gồm lò xo nhẹ vật nhỏ khối lượng 100g dao động điều hòa theo phương ngang, mốc tính vị trí cân Từ thời điểm t = đến t2π/ω = t/N =  s, động lắc tăng từ 0,096J đến giá trị cực đại giảm 0,064J Ở thời 48 điểm t2π/ω = t/N, lắc 0,064J Biên độ dao động lắc A 5,7 cm B 7,0 cm ** Hướng dẫn giải : C 8,0 cm D 3,6 cm Tại t2π/ω = t/N Wđ = Wt = 0,064 J => W = 0,12π/ω = t/N8 J |x2π/ω = t/N| = 0,5A Tại t1 = Wđ1 = 3Wt1 => |x1| = 0,5A Vật từ x1 đến x2π/ω = t/N ứng với góc quét Mà Bài 7: Một dao động điều hịa có vận tốc tọa độ thời điểm t t2π/ω = t/N tương ứng là: v1 = 2π/ω = t/N0cm/s; x1 = cm v2π/ω = t/N = 2π/ω = t/N0 A 40 2π/ω = t/N cm/s ** Hướng dẫn giải : A2π/ω = t/N  x12π/ω = t/N  cm/s ; x2π/ω = t/N = 2π/ω = t/N B 80cm/s 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N cm Vận tốc cực đại dao động C 40cm/s 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N v v v v x2π/ω = t/N2π/ω = t/N      x  x  2π/ω = t/N02π/ω = t/N  2π/ω = t/N0 2π/ω = t/N  2π/ω = t/N 2π/ω = t/N     D 40 cm/s 2π/ω = t/N  2π/ω = t/N 2π/ω = t/N,  rad / s  v12π/ω = t/N A  x  2π/ω = t/N 16cm  vmax  A 40  cm / s   Đáp án C  2π/ω = t/N 1.2: Viết phương trình dao động dao động điều hòa * Phương pháp giải: - Phương trình dao động: x  Acos   t+  - Phương trình vận tốc: v   A sin   t+  Các bước lập phương trình dao động dao động điều hồ: - Tìm A A  x 2π/ω = t/N  v 2π/ω = t/N  2π/ω = t/N ; A 2π/ω = t/NW k ; A L 2π/ω = t/N ; A vmax ;  A amax  2π/ω = t/N - Tìm  *  2 f  2 k g (rad / s);    T m l - Tìm   x Acos(t0   )  v   Asin(t0   ) + Từ điều kiện ban đầu t = :  + Lưu ý trường hợp đặc biệt:  + Nếu chọn t = vật qua vị trí cân theo chiều dương   2π/ω = t/N  + Nếu chọn t = vật qua vị trí cân theo chiều âm   2π/ω = t/N + Nếu chọn t = vật biên dương  0 + Nếu chọn t = vật biên âm   + Vật chuyển động theo chiều dương v > 0, ngược lại v < + Trước tính  cần xác định rõ  thuộc góc phần tư thứ đường tròn lượng giác (thường lấy -π <  ≤ π) * Bài tốn ví dụ Bài 1: Một lắc lị xo dao động điều hồ với chu kì T = 1s Lúc t = 2π/ω = t/N,5s, vật qua li độ x  2π/ω = t/Ncm với vận tốc v  10 2π/ω = t/Ncm / s Phương trình dao động vật là:   A x 5cos   t+   cm   4   B x 8cos   t-   cm   3   C x 10cos  2π/ω = t/N t-   cm    D x 9cos  2π/ω = t/N t-   cm  4   6 ** Hướng dẫn giải : Ta có:   2π/ω = t/N 2π/ω = t/N  rad / s  T v 2π/ω = t/N A  x  2π/ω = t/N   2π/ω = t/N   2π/ω = t/N  2π/ω = t/N   10 2π/ω = t/N     10cm  2π/ω = t/N  2π/ω = t/N  x  2π/ω = t/Ncm 10cos 5 2π/ω = t/N       v  10 2π/ω = t/Ncm / s 2π/ω = t/N0 sin   10 2π/ω = t/N Khi t = 2π/ω = t/N,5s    Từ phương trình dao động vật là: x 10cos  2π/ω = t/N t-   cm   Đáp án C  4 Bài 2: Phương trình phương trình dao động chất điểm dao động điều hịa có tần số dao động 1Hz Biết thời điểm ban đầu vật qua li độ x = 5cm theo chiều dương với vận tốc v0 = 10π cm/s A   x 3 2π/ω = t/Ncos   t    cm  6  C   x 2π/ω = t/Ncos  4 t    cm  3   B x 5 2π/ω = t/Ncos  2π/ω = t/N t   D    cm  4   x 6cos  3 t    cm  3  ** Hướng dẫn giải : Tần số góc  2π/ω = t/Nf 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N rad/s 2π/ω = t/N A2π/ω = t/N  x 2π/ω = t/N  10  52π/ω = t/N  52π/ω = t/N 2π/ω = t/N.52π/ω = t/N  A 5 2π/ω = t/Ncm v 2π/ω = t/N 5 2π/ω = t/N  2π/ω = t/N   2π/ω = t/N  2π/ω = t/N  x 5 2π/ω = t/Ncos(2π/ω = t/N t   ) Biểu thức x v có dạng:  v  10 2π/ω = t/N sin(2π/ω = t/N t   )  2π/ω = t/N sin    x 5 2π/ω = t/Ncos 5   2π/ω = t/N t = 0, có:  =>  =>   rad v  10 2π/ω = t/N sin  10 cos   2π/ω = t/N  2π/ω = t/N  Phương trình x 5 2π/ω = t/Ncos( t   )  cm   Đáp án B Bài 3: Một lắc lị xo bố trí theo phương nằm ngang gồm nặng nhỏ khối lượng 400g lò xo độ cứng 40N/m Kéo nặng khỏi vị trí cân đoạn 8cm thả nhẹ cho dao động điều hịa Chọn hệ trục Ox nằm ngang, gốc O vị trí cân bằng, chiều dương chiều kéo vật Gốc thời gian lúc bng vật phương trình dao động vật   A x 6cos  10t     cm  2π/ω = t/N  B x 8cos  10t   cm   D x 5cos  8t  C x 4cos10t  cm      cm  3 ** Hướng dẫn giải : Gọi phương trình dao động có dạng : x  Acos  t    ; v  A sin  t    Trong đó:  k 40 2π/ω = t/N  10 rad s , A 2π/ω = t/N 8 2π/ω = t/N  2π/ω = t/N 8 2π/ω = t/N  A 8cm m 0,4 10  x0 8cos 8 sin  0   0  Tại t = có v  80sin  0   cos  1  Vậy x 8cos  10t  (cm)  Đáp án B Bài : Một chất điểm dao động điều hồ hàm cosin có gia tốc biểu diễn hình vẽ Phương trình dao động vật là:   A x 10cos   t    cm  a( 3   B x 2π/ω = t/N0cos   t      cm  2π/ω = t/N  m ) s 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N O C x 2π/ω = t/N0cos   t   cm  2π/ω = t/N t(s)   D x 10cos   t    cm  2π/ω = t/N   ** Hướng dẫn giải : Từ đồ thị, ta có: T = 2π/ω = t/Ns  a 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N00  (rad / s) ; amax  A 2π/ω = t/N  A  max  2π/ω = t/N 2π/ω = t/N0cm 2π/ω = t/N T    A 2π/ω = t/N cos 0 cos 0 a 0       2π/ω = t/N v  sin    A sin   Khi t =    Vậy phương trình dao động vật là: x 2π/ω = t/N0cos   t      cm   Đáp án B 2π/ω = t/N  Bài : Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực 100 dao động toàn phần Gốc thời gian lúc chất điểm qua vị trí có li độ 2π/ω = t/N cm theo chiều âm với tốc độ 40 cm/s Lấy  = 3,14 Phương trình dao động chất điểm   C x 4 cos(2π/ω = t/N0t  ) (cm) A x 6 cos(2π/ω = t/N0t  ) (cm)   D x 6 cos(2π/ω = t/N0t  ) (cm) B x 4 cos(2π/ω = t/N0t  ) (cm) 10 Vận tốc góc :  ADCT : A2π/ω = t/N x 2π/ω = t/N  2π/ω = t/N. 2π/ω = t/N.  2π/ω = t/N ( Rad / s) T v 2π/ω = t/N v 2π/ω = t/N ( 10. 2π/ω = t/N) 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N 2π/ω = t/N  A  x   (  2π/ω = t/N)  = 10 (cm)  2π/ω = t/N  2π/ω = t/N (2π/ω = t/N. ) 2π/ω = t/N x  A.sin   2π/ω = t/N  A.sin  Điều kiện ban đầu : t = 2π/ω = t/N,5(s) ; v  A..cos   10. 2π/ω = t/N  A.2π/ω = t/N. cos   tan  1    (rad ) Vậy  x 10.sin(2π/ω = t/N. t  ) (cm) Bài Một vật có khối lượng m = 100g treo vào đầu lị xo có độ cứng k = 100(N/m) Đầu lò xo gắn vào điểm cố định Ban đầu vật giữ cho lị xo khơng bị biến dạng Buông tay không vận tốc ban đầu cho vật dao động Viết phương trình dao động vật Lấy g = 10 (m/s2π/ω = t/N);  2π/ω = t/N 10 ** Hướng dẫn giải: Phương trình dao động có dạng : x  A.sin(.t   )   k 100  10. (rad/s) m 0,1 m.g 0,1.10  10 2π/ω = t/N (m) 1cm  A l 1cm k 100 Điều kiện ban đầu t = , giữ lò xo cho khơng biến dạng tức x0 = - l x0  l   A.sin      (rad ) Ta có : t = ; v0  A..cos  2π/ω = t/N Tại VTCB lò xo dãn đoạn : l  Vậy x sin(10. t   ) (cm) 2π/ω = t/N Bài 4: Một vật dao động điều hòa với biên độ 10cm tần số 5Hz Tại thời điểm t 0 , vật qua VTCB theo chiều dương Phương trình dao động vật là: A x 10 cos  10 t    B x 10 cos  10 t  cm   C x 10 cos  10 t   cm   D x 10 cos  10 t  2π/ω = t/N     cm 2π/ω = t/N  ** Phương pháp giải: Phương trình dao động có dạng: x  Acos   t+  (1) Ta có:  2π/ω = t/N f 10  rad / s  ; A 10cm Ta có: t 0; x 0 ; v   2π/ω = t/N Ta có: t 0; x 0  (1)  10cos  10 0+   10.cos  cos 0    v  A sin  t    (2π/ω = t/N) t 0; v   (2π/ω = t/N)   100 sin  10       100 sin    sin    chọn     Vậy x 10cos  10 t-  (cm)  2π/ω = t/N  2π/ω = t/N0  2π/ω = t/N

Ngày đăng: 01/09/2023, 15:39

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan