Câu hỏi trắc nghiệm về Dao động cơ học Vật lí lớp 12

DAO ĐỘNG CƠ HỌC 1. Dao động: là những chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng. 2. Dao động tuần hoàn: là dao động mà trạng thái chuyển động của vật lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau. Trạng thái chuyển động bao gồm tọa độ, vận tốc và gia tốc về hướng và độ lớn. 3. Dao động điều hòa: là dao động được mô tả theo định luật hình sin (hoặc cosin) theo thời gian

Phương trình có dạng: x = Asin (ωt + φ) hoặc x = Acos (ωt + φ) Trong đó, x là li độ (hay vị trí) của vật; A là biên độ dao động hay li độ cực đại, luôn là hằng số dương; ω là tần số góc (rad/s), luôn là hằng số dương; (ωt + φ) là pha dao động (rad), cho phép ta xác định trạng thái dao động của vật tại thời điểm t; φ là pha ban đầu có thể dương hoặc âm phụ thuộc vào cách ta chọn mốc thời gian. 4. Chu kì và tần số dao động

Chu kì T là khoảng thời gian ngắn nhất sau đó trạng thái dao động lập lại như cũ hoặc là thời gian để vật thực hiện một dao động.

(t là thời gian vật thực hiện được N dao động)

Tần số f (Hz) là số chu kì hay số dao động vật thực hiện trong một đơn vị thời gian.

(đơn vị Hz = dao động/giây)

5. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa

Xét một vật dao động điều hòa có phương trình: x = Acos(ωt +φ). a. Vận tốc: v = x’ = –ωAsin(ωt +φ) <=> v = ωAcos(ωt + φ + π/2) → vmax = Aω, khi vật qua vị trí cân bằng.

b. Gia tốc: a = v’ = x’’ = –ω²Acos(ωt + φ) = –ω²x → amax = Aω², khi vật ở vị trí biên.

→ ω = và A =

c. Hợp lực F tác dụng lên vật dao động điều hòa, còn gọi là lực hồi phục hay lực kéo về là lực gây ra dao động điều hòa, có biểu thức: F = ma = –mω²x lực này cũng biến thiên điều hòa với tần số f, có chiều luôn hướng về vị trí cân bằng và ngược pha với li độ x.

Nhận xét: Vận tốc sớm pha π/2 so với li độ, gia tốc ngược pha với li độ. Gia tốc a trái dấu với li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng. 6. Tính nhanh chậm và chiều của chuyển động trong dao động điều hòa:

Nếu v > 0 vật chuyển động cùng chiều dương; nếu v < 0 vật chuyển động theo chiều âm. Nếu a.v > 0 vật chuyển động nhanh dần; nếu a.v < 0 vật chuyển động chậm dần. Dao động là loại chuyển động có gia tốc a biến thiên điều hòa nên ta không thể nói dao động nhanh dần đều hay chậm dần đều vì chuyển động nhanh dần đều hay chậm dần đều phải có gia tốc a là hằng số. 7. Quãng đường đi được và tốc độ trung bình trong chu kì

Quãng đường đi trong một chu kỳ luôn là 4A; trong nửa chu kỳ luôn là 2A. Quãng đường đi trong l/4 chu kỳ là A nếu vật xuất phát từ VTCB hoặc vị trí biên. Quãng đường đi trong thời gian Δt < T/2 sẽ phụ thuộc vị trí ban đầu và chiều chuyển động ban đầu.

Tốc độ trung bình vtb = s/t → trong một chu kì hay nửa chu kì: vtb =

Vận tốc trung bình v bằng độ biến thiên li độ trong một đơn vị thời gian: v =

Nên vận tốc trung bình trong một chu kì bằng 0 (không nên nhầm tốc độ trung bình và vận tốc trung bình)

Thời gian đi từ vị trí cân bằng ra biên hoặc từ biên về vị trí cân bằng luôn là T/4. 8. Trường hợp dao động có phương trình đặc biệt:

Nếu phương trình dao động có dạng x = Acos(ωt + φ) + c, với c là hằng số thì x là tọa độ, x1 = Acos(ωt + φ) là li độ; A là biên độ; tần số góc là ω, pha ban đầu φ; tọa độ vị trí cân bằng là c.

t 2π T N ω  

N 1 ω f t T 2π   

max

max

a v

2 max

max

v a

max 2v 4A

T π 

2 1

2 1

x x t t  

ThuVienDeThi.com