Dao động điều hòa là gì? Chia sẻ từ a

Dao động điều hòa là gì?

Trước khi tìm hiểu khái niệm dao động điều hòa là gì các em cần nắm được một số khái niệm sau:

Dao động cơ: là chuyển động quanh một vị trí cân bằng nhất định.

– Dao động tuần hoàn: là dao động cơ học lặp đi lặp lại không ngừng sau một khoảng thời gian nhất định.

Dao động điều hòa cũng là một loại dao động tuần hoàn đơn giản, nó có độ dời (x) dưới dạng hàm sin hoặc hàm cosin (hàm số lượng giác). Vì vậy, đồ thị của dao động điều hòa thường được biểu diễn bằng đồ thị của hàm số sin hoặc cosin như sau:

Đồ thị dao động điều hòa

Công thức dao động điều hòa

Phương trình dao động điều hòa

Ta có: x = A.cos(ωt + )

Ở đó:

• x: là quãng đường, tức là khoảng cách từ vị trí của vật đến vị trí cân bằng
• A: Biên độ – A = max x
• ω: Tần số góc, đơn vị là rad/s
• ωt + : Pha dao động
• φ: Giai đoạn dao động ban đầu

Trong các bài tập ở mức độ cơ bản, việc tìm các đại lượng A, ω, φ sẽ gặp rất nhiều. Do đó bạn phải nắm vững khái niệm về các đại lượng này

Chu kỳ dao động T(s)

Chu kỳ dao động là khoảng thời gian cần thiết để một vật dao động lặp đi lặp lại. Nói cách khác, chu kỳ dao động là khoảng thời gian để vật quay được một vòng.

Ta có: T = thời gian/số lần dao động = 2II/

Tần số f (Hz)

Tần số là số dao động toàn phần được thực hiện trong một khoảng thời gian nhất định, cụ thể là 1 giây. Chúng ta có:

Vận tốc trong dao động điều hòa

Xét về đạo hàm, tốc độ được tính theo công thức sau: v = x’. Vậy ta có công thức tính độ biến thiên vận tốc trong dao động điều hòa như sau:

V = ωA.cos(ωt + φ + II/2)

Ghi chú:

• V(max) = Aω, tại vị trí cân bằng (VTCB) thì x = 0, nghĩa là vận tốc cực đại khi độ dời bằng 0.
• Vận tốc sớm pha hơn li độ một góc II/2.
• Khi V > 0 thì vật chuyển động theo chiều dương.
• Khi V
• Từ VTCB ra biên, vật giảm tốc.
• Từ biên về VTCB vật chuyển động nhanh dần.

Gia tốc trong dao động điều hòa

Công thức: a = – ωωA cos(ωt+ ) = ωωA cos(ωt+φ+ II/2)

Ở đó:

• ωωA là biên độ
• (ωt+φ+ II/2) là giai đoạn tăng tốc

Đồ thị biểu diễn gia tốc trong dao động điều hòa

Lưu ý quan trọng:

• a(max) = A trong giới hạn âm (x = -A)
• a(CT) = – ωωA trong giới hạn dương (x = A)
• Kích thước nhỏ nhất a = 0 ở VTCB (tức là x = 0)
• Gia tốc a sớm pha hơn 1 pha và bằng II/2
• Vectơ gia tốc của dao động điều hòa luôn hướng về VTCB.
• Vectơ gia tốc vuông góc với vectơ vận tốc khi vật đi từ VTCB đến vị trí giới hạn.
• Vectơ gia tốc song song với vectơ vận tốc khi vật đi từ vị trí giới hạn đến VTCB.

Một số câu trắc nghiệm về dao động điều hòa

câu hỏi 1: Một vật nhỏ dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x = Acos(ωt +φ). Vậy vận tốc của vật có công thức:

1. A) v = ωAcos​(ωt +φ).
2. B) v =-ωAsin(ωt +φ).
3. C) v = – Asin (ωt +φ).
4. D) v = ωAsin(ωt +φ).

Câu trả lời đúng:B.

Câu hỏi 2: Chọn câu trả lời sai khi nói về chất lượng của vật dao động điều hòa:

1. A) Khi chuyển động về vị trí cân bằng thì vật chuyển động nhanh dần đều.
2. B) Khi qua vị trí cân bằng thì vận tốc của hạt đạt cực đại.
3. C) Khi vật ở vị trí giới hạn thì quãng đường vật đi được có độ lớn cực đại.
4. D) Khi qua vị trí cân bằng thì gia tốc của hạt bằng không.

Câu trả lời đúng: A và B

câu hỏi 3: Hình nào sau đây là đồ thị biểu diễn sự biến thiên của vận tốc so với độ dời trong dao động điều hòa?

1. A) Đường cong hypebol.
2. B) Hình elip.
3. C) Đường parabol.
4. D) Hình tròn.

Đáp án đúng: NHẬN

câu hỏi 4: Đồ thị biểu diễn độ biến thiên của vận tốc bình phương với độ dời trong dao động điều hòa có dạng nào sau đây?

1. A) Một hình elip.
2. B) Một phần hypebol.
3. C) Hình tròn.
4. D) Một phần parabol.

Đáp án đúng: DỄ

câu hỏi 5: Khi vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc biên độ với tốc độ cực đại của một vật dao động điều hòa, ta vẽ đồ thị nào?

1. A) Một đường cong khác.
2. B) Hình elip.
3. C) Đường thẳng đi qua gốc tọa độ.
4. D) Đường parabol.

Câu trả lời chính xác:

Trên đây là một số kiến ​​thức cơ bản liên quan đến dao động điều hòa. Hi vọng sẽ giúp ích cho các bạn trong quá trình học tập cũng như ứng dụng vào thực tế. Nếu có thắc mắc nào khác, hãy để lại bình luận bên dưới để đội ngũ admin hỗ trợ nhé!

Tôi là Nguyễn Tiến Thành – Tôi là người có nhiều năm kinh nghiệm review và đánh giá các thiết bị vệ sinh công nghiệp và mẹo vặt vệ sinh. Tôi hy vọng những chia sẻ của tôi sẽ mang lại cho bạn nhiều thông tin hữu ích.