Đang tải... (xem toàn văn)
1. Phƣơng trình dao động: 2. Vận tốc tức thời: Công thức lượng giác thường gặp : v luôn cùng chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương thì v > 0, theo chiều âm thì v < 0) 3. Gia tốc tức thời và chu kỳ, tần số : a luôn hướng về vị trí cân bằn ♠ Chu kỳ T : Thời gian để hệ thực hiện một dao động toàn phần t : thời gian hệ thực hiện đuợc N dao động ♠ Tần số f (Hz) : Số dao động toàn phần mà vật thực hiện trong một đơn vị thời gian
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 TÀI LIỆU LÝ THUYẾT VÀ CÔNG THỨC GIẢI NHANH Tài liệu này : ………………………………………………………………… ………………… Lớp : Trường : BIÊN HOÀ – Ngày 24 tháng 09 năm 2017 TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TĨM TẮT CƠNG THỨC VẬT LÝ 12 CHƢƠNG : DAO ĐỘNG CƠ I DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Phƣơng trình dao động: x = A cos(ωt + ϕ) v = −ωA sin(ωt + ϕ) Vận tốc tức thời: Công thức lượng giác thường gặp : π −cosu = cos(u + π) ; sinu = cos(u − ) v chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương v > 0, theo chiều âm v < 0) Gia tốc tức thời chu kỳ, tần số : a = −ω A cos(ωt + ϕ) a ln hướng vị trí cân bằn ♠ Chu kỳ T : Thời gian để hệ thực dao động toàn phần T 2π Δt ω N ∆t : thời gian hệ thực đuợc N dao động ♠ Tần số f (Hz) : Số dao động toàn phần mà vật thực đơn vị f= thời gian ω = T 2π Đồ thị v theo x : Đồ thị có dạng elip (E) Đồ thị a theo x : Đồ thị Đồ thị có dạng đoạn thẳng Đồ thị có a theo v: ng elip (E) Vật VTCB: x = 0; | v| Max = ωA ; | a| Min = Vật biên: | v| Min = 0; | a| Max = x = ±A ; ω2A Hệ thức độc lập: A 2 x v2 ω Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) A 2 a v2 ω ω2 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 TRỤC VẼ BIỂU THỊ MỐI LIÊN HỆ GIỮA v, x, a -A CB A x0 vmin = -A ω v giảm v=0 + v tăng vmax = A ω v giảm Xét tốc độ v v giảm vmax = A ω v tăng v = v = v tăng v max = A ω a tăng Xét gia tốc a amax = A ω2 Với W= + ϕt ) + a tăng amin = -A ω2 a=0 mω A Cơ năng: đ v giảm a=0 a giảm Đồ thị theo thời gian đại lƣợng m a giảm đ t ω2A 2sin 2( ω( 2 mω x = 2 2 ϕ) mω A cos (ωt + ϕ) = Wco s (ωt 2 2 Sau khoảng thời gian hay W= W= Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) ∆t = W = ng T động lại bằ Wd = Wt Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 + Khi Wd = n.Wt A x t A W =2 d n x 2+ ± W1 ta có + Tỉ số động : = n.Wt + Trong chu kỳ dao động hòa có lần Wd + Trong trình dao động động tăng giảmvà ngược lại + Cơ tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động Năng lƣợng Gia tốc Vận tốc Li đ ộ Wđmax = ½ kA Wt = a=0 v vmax Wđ = Wt a = ½ amax v vma x Wđ = Wt a= a ma x a a= ma x Wđ = Wtmax = ½ kA 2 a = amax v vmax 2 vv ma x v x (VTCB) A A 2A 3 T/12 Thời gian Wt = Wđ T/24 T/24 T/8 T/8 T/12 T/6 T/4 +A (biên) 2 T/12 Dao động điều hoà có tần số góc ω, tần số f, chu kỳ T Thì động biến thiên với tần số góc 2ω , tần số 2f, chu kỳ T/2 Động trung bình thời gian nT/2 ( n∈N*, T chu kỳ dao động) là: Khoảng thời gian ngắn để vật từ vị trí có li độ x1 đến x2 W mω2 A 2 M1 M2 t 2 1 ∆ϕ co s 1 với co s ( ϕ1,ϕ2 -A x A x x 2 x 1 O ∆ϕ A ≤ ≤ π ) M'2 M'1 A T T 2 A A A 2 A A x A A 2 T T 12 10 A Chiều dài quỹ đạo: L = 2A Tính quãng đƣờng lớn nhỏ vật đƣợc khoảng thời gian < ∆ t < T/2 Vật có vận tốc lớn qua VTCB, nhỏ qua vị trí biên nên khoảng thời gian quãng đường lớn vật gần VTCB nhỏ gần vị trí biên Sử dụng mối liên hệ dao động điều hoà chuyển đường tròn 11 Ta phải tính góc qt ∆ϕ = ω∆t Quãng đường lớn vật từ M1 đến M2 đối x ứng qua trục sin SMax = 2A sin Δφ Quãng đường nhỏ vật từ M1 đến M2 đối x ứng qua trục cos SMin = 2A (1− cos Δφ Lưu ý: + Trong trường hợp ∆t) > T/2 T n ∈ N * ; < ∆t ' < ∆t = n + ∆t Tách T ' T n + Trong thời gian quãng đường 2nA + Trong thời gian ∆t’ quãng đường lớn nhất, nhỏ tính Tốc độ trung bình lớn nhỏ khoảng thời gian ∆t: vtbMax S = Max ∆t v tbMin = SMi n với SMax ; SMin tính ∆t 14 Các bƣớc lập phƣơng trình dao động dao động điều hồ: * Tính ω : Sử dụng công thức sau : ω v A 2 x 2 a aMA X A v MA X A x * Tính A A vMA X aM L FMA X A X ω2 ω k 2W k * Tính ϕ dựa vào điều kiện đầu: lúc t = t0 (thường t0 = 0) Lƣu ý: x = A cos(ωt0 + ϕ) ⇒ϕ + ϕ) v = −ω Asin(ωt + Vật chuyển động theo chiều dương v > 0, ngược lại v < + Kéo vật khỏi vị trí cân đoạn x buông nhẹ (v = 0, không vận tốc đầu) A = x + Chiều dài cực đại lmax cực tiểu lmin trình dao động : lmax − lmin A = + Đối với lắc lò x o thẳng đứng đề cho đưa vật đến vị trí lò xo khơng biến dạng (khơng giãn) bng khơng vận tốc đầu ta có + Các giá trị ϕ thường gặp toán : Gốc thời gian ( t = )là lúc : + Vật qua VTCB theo chiều duơng + Vật qua VTCB theo chiều âm ⇒ϕ = − ⇒ϕ = + π A = ∆l π 2 + Vật biên dương ⇒ ϕ = ϕ = −π + Vật biên âm ⇒ ϕ = π x = + + Vật qua vị trí A theo chiều dương ⇒ϕ = − π π A ⇒ϕ = + + Vật qua vị trí x =+ theo chiều âm 2π A ⇒ϕ = − + Vật qua vị trí x =− theo chiều dương A ⇒ϕ = + =− x + Vật qua vị trí theo chiều âm 2π II CON LẮC LÒ XO k Tần số góc: ω = m ; 2π m T = = π Chu kỳ: ω k ; Tần số: ω k f = = = T 2π 2π m Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản vật dao động giới hạn đàn hồi 1 W = mω2 A2 = 2 -A l -A O giãn l O 2.Cơ năng:A A nén giãn m v Khi e Lƣu ý: Hiện tượng quang điện x ảy chiếu đồng thời nhiều x ạ B v B si n R tính đại lượng: Vận tốc ban đầu cực đại v0Max , hiệu điện hãm Uh, điện cực đại VMax , … tính ứng với x ạ có λMin (hoặc fMax ) Tiên đề Bo - Quang phổ nguyên tử Hiđrô * Tiên đề Bo ε h.f hc mn λ mn nhận phôtôn E m E n En n2 phát phôtôn hfmn * Bán kính quỹ đạo dừng thứ n electron nguyên tử hiđrô: rn = n2r0 Với r0 =5,3.10-11m bán kính Bo (ở quỹ đạo K) * Năng lượng electron nguyên tử P hiđrô: O 13,6 eV Em hfmn En Em > E n n=6 n=5 N n=4 M n=3 Với n ∈ N Pasen * Sơ đồ mức lượng L H H H - Dãy Laiman: Nằm vùng tử ngoại H Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên Banme quỹ đạo K Lưu ý: K Vạch dài λ LK e chuyển từ L → Laiman K Vạch ngắn λ ∞ K e chuyển từ ∞ → K - Dãy Banme: Một phần nằm vùng tử ngoại, phần nằm vùng ánh sáng nhìn thấy Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo L Vùng ánh sáng nhìn thấy có vạch: * n=2 n=1 Vạch đỏ Hα ứng với e: M → L Vạch lam Hβ ứng với e: N → L Vạch chàm Hγ ứng với e: O → L Vạch tím Hδ ứng với e: P → L Lưu ý: Vạch dài λML (Vạch đỏ Hα ) Vạch ngắn λ∞L e chuyển từ ∞ → L - Dãy Pasen: Nằm vùng hồng ngoại Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo M Lưu ý: Vạch dài λNM e chuyển từ N → M Vạch ngắn λ∞M e chuyển từ ∞ → M Mối liên hệ bước sóng tần số vạch quang phổ nguyên từ hiđrô: 13 = + λ12 f13 = f12 +f23 (như cộng véctơ) 23 SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN BƢỚC SÓNG VÀ TẦN SỐ SƠ LƢỢC VỀ LAZE a Laze nguồn sáng phát chùm sáng có cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng Tia laze có đặc điểm: Tính đơn sắc cao, tính định hướng, tính kết hợp cao cường độ lớn b Nguyên tắc: Dựa tƣợng phát xạ cảm ứng c Ứng dụng laze: Trong y học: Làm dao mổ, chữa số bệnh ngồi da Trong thơng tin liên lạc: Vô tuyến định vị, truyền tin cáp quang Trong công nghiệp: Khoan, cắt kim loại, compôzit Trong trắc địa: Đo khoảng cách, ngắm đường Không phải thông minh Chỉ chịu bỏ nhiều thời gian với rắc rối (Albert Einstein) CHƢƠNG : VẬT LÝ HẠT NHÂN Hiện tƣợng phóng xạ * Số ngun tử chất phóng x ạ lại sau thời gian t N t T N0 t N0.e * Số hạt nguyên tử bị phân rã số hạt nhân tạo thành số hạt (α e- e+) tạo thành: N N0 N N0 (1 e t ) * Khối lượng chất phóng x ạ lại sau thời gian t m m0.2 t T t e0 Trong đó: N0, m0 số nguyên tử, khối lượng chất phóng x ạ ban đầu T chu kỳ bán rã λ ln2 0,693 T T số phóng x ạ λ T khơng phụ thuộc vào tác động bên mà phụ thuộc chất bên chất phóng x ạ * Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t m m0 m m0(1 e m m m * Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã: 02 m0 t T t ) t e e t * Phần trăm chất phóng xạ lại: Sau thời gian t = T 2T 3T 4T 5T Số hạt lại N0/2 N0/4 N0/8 N0/16 N0/32 Số hạt bị phân rã N0/2 3N0/4 7N0/8 15N0/16 31N0/32 Tỉ lệ % phân rã Tỉ lệ rã lại 50% 75% 87,5% 93,75% 15 96,875% 31 * Khối lƣợng chất đƣợc tạo thành sau thời gian t A → A1 (nhân con) + tia phóng xạ A 1N0 (1 ΔN A m e N A t) A 1 m (1 A N A e t) Trong đó: A , A 1 số khối chất phóng x ạ ban đầu chất tạo thành NA = 6,022.10-23 mol-1 số A vôgađrô Lưu ý: Trƣờng hợp phóng xạ β +, β - A = A1 ⇒ m1 = ∆ m * Độ phóng xạ H Là đại lượng đặc trưng cho tính phóng x ạ mạnh hay yếu lượng chất phóng x ạ, đo số phân rã giây H H0 t T t H0 e N H0 = λN0 độ phóng x ạ ban đầu Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = phân rã/giây Curi (Ci); Ci = 3,7.1010 Bq Lưu ý: Khi tính độ phóng x ạ H, H0 (Bq) chu kỳ phóng x ạ T phải đổi đơn vị giây(s) Hệ thức Anhxtanh, độ hụt khối, lƣợng liên kết * Hệ thức A nhx tanh khối lượng lượng Vật có khối lượng m có lượng nghỉ E = m.c2 Với c = 3.108 m/s vận tốc ánh sáng chân không A * Độ hụt khối hạt nhân ZX ∆m = m0 – m Trong m0 = Zmp + Nmn = Zmp + (A −Z)mn khối lượng nuclôn m khối lượng hạt nhân X 2 * Năng lượng liên kết ∆E = ∆m.c = (m0 −m)c * Năng lượng liên kết riêng (là lượng liên kết tính cho nuclơn): E A Lưu ý: Năng lƣợng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững Phản ứng hạt nhân A 3 A 2 A 4 * X1 Z22 Z33 Z44 A11 X X X Phương trình phản ứng: Trong số hạt hạt sơ cấp nuclơn, eletrơn, phơtơn Trường hợp đặc biệt phóng x ạ: X1 → X2 + X3 X1 hạt nhân mẹ, X2 hạt nhân con, X3 hạt α β * Các định luật bảo toàn + Bảo toàn số nuclôn (số khối): A 1 + A 2 = A 3 + A 4 + Bảo tồn điện tích (ngun tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4 + Bảo toàn động lượng: p1 p2 + Bảo toàn lượng: K X1 KX p3 p4 E KX KX Trong đó: ∆E lượng phản ứng hạt nhân KX động chuyển động hạt X m v2 x x Lưu ý: - Khơng có định luật bảo toàn khối lượng - Mối quan hệ động lượng pX động KX hạt X là: p2 X 2m KXX - Khi tính vận tốc v hay động K thường áp dụng quy tắc hình bình hành Ví dụ: p p1 p2 p1 p1, p2 biết p p p 2 p p cos φ p hay (mv) (m v ) 1 (m v ) 2 2m m v v cos 2 p hay mK m2 K2 m1K1 Tương tự biết φ1 m1m2 K1K2 cos p2 , p p1, p p1p2 Trường hợp đặc biệt: Tương tự p1 φ2 ⇒p p12 p p2 K1 v = (p = 0) ⇒ p1 = p2 ⇒ K v1 v2 * Năng lượng phản ứng hạt nhân ∆E = (M0 − M)c2 Trong đó: M0 M mX mX mX mX p22 p m2 m1 A2 A1 tổng khối lượng hạt nhân trước phản ứng tổng khối lượng hạt nhân sau phản ứng Lưu ý: - Nếu M0 > M phản ứng toả lượng ∆E dạng động hạt X3, X4 phơtơn γ Các hạt sinh có độ hụt khối lớn nên bền vững - Nếu M0 < M phản ứng thu lượng |∆ E| dạng động hạt X1, X2 phơtơn γ Các hạt sinh có độ hụt khối nhỏ nên bền vững Ví dụ (Đề thi tuyển sinh Đại học 2008) Hạt nhân A đứng n phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB hạt α có khối lượng m Tỉ số động hạt nhân B đ ộng hạt α sau phân rã m A mB m B2 B m m m B C m Giải: Xét phản ứng phân rã hạt nhân A : D mB A →B + α P hươ ng trình bảo tồn động lượng cho ta: ⇒m v = m v B B mB vB ⇔ v αα (m BB )2 = (m v )2 αα + mα vα = mA vA = ⇔ m v2 m = m B B B 2 ⇔W m = W m v m dα dB α α α α B WdB Wdα = mα m Như đáp án A B * Trong phản ứng hạt nhân A1 Z X1 A 3 Z33 X A 2 Z22 X Các hạt nhân X1, X2, X3, X4 có: Năng lượng liên kết riêng tương ứng ε1, ε2, ε3, ε4 Năng lượng liên kết tương ứng ∆E1, ∆E2, ∆E3, ∆E4 Độ hụt khối tương ứng ∆m1, ∆m2, ∆m3, ∆m4 Năng lượng phản ứng hạt nhân A 4 Z44 X E = A 33 +A 44 A 11 A 22 E = E3 + E4 E1 E2 E = (m3 + m4 m1 m2)c2 Quy tắc dịch chuyển phóng x ạ A A 4Y + Phóng xạ α ( He ): Z X 24He Z2 So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi bảng tuần hồn có số khối giảm đơn vị A 0e A Y + Phóng xạ β - 1e Z1 ): Z X ( So với hạt nhân mẹ, hạt nhân tiến bảng tuần hồn có số khối Thực chất phóng x ạ β- hạt nơtrôn biến thành hạt prôtôn, hạt electrôn hạt nơtrinô: n pe v Lưu ý: - Bản chất (thực chất) tia phóng x ạ β- hạt electrôn (e-) - Hạt nơtrinô (v) không mang điện, không khối lượng (hoặc nhỏ) chuyển động với vận tốc ánh sáng không tương tác với vật chất A 0e A Y + Phóng xạ β + ( e ): Z X Z1 So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi ô bảng tuần hồn có số khối Thực chất phóng x ạ β+ hạt prơtơn biến thành hạt nơtrôn, hạt pôzitrôn hạt nơtrinô: p ne v Lưu ý: Bản chất (thực chất) tia phóng x ạ β+ hạt pơzitrơn (e+) + Phóng xạ γ (hạt phơtơn) Hạt nhân sinh trạng thái kích thích có mức lượng E1 chuyển x uống mức lượng E2 đồng thời phóng phơtơn có lượng hc hf E1 E2 Lưu ý: Trong phóng x ạ γ khơng có biến đổi hạt nhân ⇒ phóng x ạ γ thường kèm theo phóng x ạ α β Khối lƣợng lƣợng Hệ thức A nhx tanh lượng khối lượng: E = mc2 m= Từ hệ thức A nhx tanh suy E chứng tỏ khối lượng đo c đơn vị lượng chia cho c , cụ thể eV/c2 hay MeV/c2 Theo lí thuyết A nhx tanh, vật có khối lượng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với tốc độ v, khối lượng tăng lên thành m với: m m0 1 v2 c2 Trong m0 gọi khối lượng nghỉ m gọi khối lượng động Các số đơn vị thƣờng sử dụng * Đơn vị lượng: 1eV = 1,6.10-19 J; 1MeV = 1,6.10-13 J * Đơn vị khối lượng nguyên tử (đơn vị Cacbon): 1u = 1,66055.10-27kg = 931 MeV/c2 * Điện tích nguyên tố: | e| = 1,6.10-19 C * Khối lượng prôtôn: mp = 1,0073u * Khối lượng nơtrôn: mn = 1,0087u * Khối lượng electrôn: me = 9,1.10-31kg = 0,0005u PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH VÀ NHIỆT HẠCH I Phản ứng phân hạch: Là phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân nhẹ (có số khối trung bình) vài nơtron 236 235 n+ U→ U 92 92 → 139I + 94 Y +3( n ) + γ 53 39 Phản ứng phân hạch phản ứng tỏa lượng, lượng gọi lượng phân hạch II Phản ứng nhiệt hạch: phản ứng hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng vài nơtron • Ví dụ: H + H → He + 1n + 4MeV 1 2 H + H → He + n + 17,6MeV 1 SO SÁNH PHÂN HẠCH VÀ NHIỆT HẠCH Định nghĩa Đặc điểm Điều kiện Phân hạch Nhiệt hạch Là phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân nhẹ (có số khối trung bình) vài nơtron Là phản ứng hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng vài nơtron Là phản ứng tỏa lượng, Là phản ứng toả lượng phân hạch ☻k≥ ☻ k = 1: kiểm sốt được(dùng lò phản ứng hạt nhân) ☻ k > 1: khơng kiểm sốt được, gây bùng nổ (bom hạt nhân) - Nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ - Mật độ hạt nhân plasma phải đủ lớn - Thời gian trì trạng thái plasma nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn Ƣu Gây nhiễm mơi trường (phóng x ạ) nhƣợc Không gây ô nhiễm môi trường III Nhà máy điện nguyên tử + Hiệu suất nhà máy: H= Pci (%) + Tổng lượng tiêu thụ thời gian t: A = Ptp T + Số phân hạch: N A Ptp t EE (Trong ∆E lượng toả phân hạch) + Nhiệt lượng toả ra: Q = m.q Hình minh họa Thực tế Hiệu suất H P = Pnguồn H/100 % Năng lượng nguồn : Enguồn = Pnguồn.t = N.ΔE ΔE : Năng lượng tỏa phân hạch -Sự khác biệt thiên tài kẻ ngu dốt chỗ thiên tài ln có giới hạn (Albert Einstein) ...www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TĨM TẮT CƠNG THỨC VẬT LÝ 12 CHƢƠNG : DAO ĐỘNG CƠ I DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ Phƣơng trình dao động: x = A cos(ωt + ϕ) v = −ωA sin(ωt + ϕ) Vận tốc tức thời: Công thức lượng giác... www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TĨM TẮT CƠNG THỨC VẬT LÝ 12 TRỤC VẼ BIỂU THỊ MỐI LIÊN HỆ GIỮA v, x, a -A CB A x m2) chu kỳ T4 T2