Sơ lược kiến thức trọng tâm Vật Lý 12 - 2015 (Bài tập tự luyện theo từng chương)

Sơ lược kiến thức trọng tâm Vật Lý 12
DAO ĐỘNG CƠ
Vận tốc: v = x’ = - ωAsin(ωt + ϕ) = ωAcos(ωt + ϕ + 2
π ).
Gia tốc: a = v’ = - ω 2 Acos(ωt + ϕ) = - ω 2 x; a max = ω 2 A.
Vận tốc v sớm pha 2
π so với li độ x; gia tốc a ngược pha với li độ x (sớm pha 2
π so với vận
tốc v).
2π
Liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số của dao động: ω = = 2πf. T
Công thức độc lập: A 2 = x 2 +
v
a
v
+ .
2
2
ω = 2 2
4 2
ω ω
Ở vị trí cân bằng: x = 0 thì |v| = v max = ωA và a = 0.
Ở vị trí biên: x = ± A thì v = 0 và |a| = a max = ω 2 2
v
A = max
A .
Lực kéo về: F = ma = - kx = - mω 2 x.
Quỹ đạo chuyển động của vật dao động điều hòa là một đoạn thẳng có chiều dài L = 2A.
Trong một chu kì, vật dao động điều hòa đi được quãng đường 4A. Trong nữa chu kì, vật đi
được quãng đường 2A. Trong một phần tư chu kì tính từ vị trí biên hoặc vị trí cân bằng, vật đi
được quãng đường A, còn tính từ vị trí khác thì vật đi được quãng đường khác A.
Quãng đường dài nhất vật đi được trong một phần tư chu kì là 2 A, quãng đường ngắn nhất
vật đi được trong một phần tư chu kì là (2 - 2 )A.
Quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian 0 < ∆t < 2
T : vật có vận
tốc lớn nhất khi đi qua vị trí cân bằng và nhỏ nhất khi đi qua vị trí biên nên trong cùng một
khoảng thời gian quãng đường đi càng lớn khi vật càng ở gần vị trí cân bằng và càng nhỏ khi
càng gần vị trí biên. Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều ta
có:
∆ ϕ
∆ ϕ
∆ϕ = ω∆t; S max = 2Asin ; Smin = 2A(1 - cos ).
2 2
Để tính vận tốc trung bình của vật dao động điều hòa trong khoảng thời gian ∆t nào đó ta xác
định góc quay được trong thời gian này trên đường tròn từ đó tính quãng đường ∆s đi được
∆ s
trong thời gian đó và tính vân tốc trung bình theo công thức v tb = .
∆t
Phương trình động lực học của dao động điều hòa: x’’ + m
k x = 0.
2. Con lắc lò xo
Tần số góc, chu kì, tần số của con lắc lò xo (đặt nằm ngang, treo thẳng đứng, đặt trên mặt
phẵng nghiêng): ω = m
k ; T = 2π k
m ; f =
1
2π
k .
m
k g
Với con lắc lò xo treo thẳng đứng: ω = = m ∆ l
.
0
Với con lắc lò xo đặt trên mặt phẵng nghiêng: ∆l 0 =
Thế năng: W t = 2
1 kx
2
= 2
1 kA 2 cos 2 (ω + ϕ).
mg sinα ; ω =
k
∆l 0 là độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng.
k
m = g sinα
.
∆l0
- Trang 6/233 -