Trong đề thi THPT Quốc Gia, dao động cơ học luôn là một phần nội dung không thể thiếu và chiếm khoảng 10-20% số câu trong đề thi. Do đó, phần nội dung về dao động cơ học là không thể bỏ qua đối với các bạn chuẩn bị thi THPT Quốc Gia. Trong phần bài viết này, mình sẽ tổng hợp lại trước hết là các kiến thức và công thức dao động điều hòa 12 cho các bạn.
Dao động điều hòa là gì?
Là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian
Dạng tổng quát: x= A.cos(ωt + φ)
Trong đó: x: Li độ (li độ là khoảng cách từ vật đến vị trí cân bằng) (cm) A: Biên độ (li độ cực đại) (cm) ω: vận tốc góc (rad/s) φ: Pha ban đầu (rad) ( -π ≤ φ ≤ π) ωt + φ: Pha dao động (rad) ω, A là những hằng số dương; phụ thuộc vào cách chọn gốc thời gian, gốc tọa độ. Lưu ý: Để xác định được các đại lượng trong dao động điều hòa trước tiên ta cần phải đưa phương trình li độ về dạng cos. Một số cách đưa phương trình li độ về dạng cos:
Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa
1. Phương trình vận tốc
2. Phương trình gia tốc
3. Chu kỳ T và tần số f
4. Lực gây dao động điều hòa (lực hồi phục)
5. Mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều
- Dao động điều hòa là hình chiếu của một chuyển động tròn đều xuống một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo.
- Dựa vào mối quan hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều, ta có thể xác định được trạng thái ban đầu và trạng thái dao động của vật.
- Các bước thực hiện:
Bước 1: Vẽ đường tròn ( 0; R = A)
Bước 2: Tại t = 0, xem vật đang ở đâu và bắt đầu chuyển động theo chiều âm hay dương:
Nếu φ > 0, vật chuyển động theo chiều âm (về biên âm)
Nếu φ < 0, vật chuyển động theo chiều dương (về biên dương)
Bước 3: Xác định điểm tới để xác định góc quét , từ đó xác định được thời gian và quãng đường chuyển động.
Trên đây là là tổng hợp các kiến thức và các công thức dao động điều hòa. Chúc các bạn nắm chắc được các công thức dao động điều hòa 12 để có thể giải đúng các bài tập phần dao động điều hòa một cách nhanh chóng.
Bài tập minh họa dao động điều hòa
Câu 1 (QG 2015): Một vật nhỏ dao động theo phương trình x = 5cos(ωt+0,5π) (cm). Pha ban đầu của dao động là A. π. B. 0,5 π. C. 0,25 π. D. 1,5 π.
Câu 2 (QG 2015): Một chất điểm dao động theo phương trình x = 6cosπt (cm). Dao động của chất điểm có biên độ là A. 2 cm. B. 6 cm. C. 3 cm. D. 12 cm.
Câu 3 (QG 2015): Hai dao động có phương trình lần lượt là: x1=5cos(2πt+0,75π) (cm) và x2=10cos(2πt+0,5π) (cm). Độlệch pha của hai dao động này có độ lớn bằng A. 0,25π B. 1,25π C. 0,50π D. 0,75π
Xem thêm:
Lý thuyết + các dạng bài tập: Con Lắc Lò Xo
Lý thuyết + Bài tập: Năng lượng dao động điều hòa
Lý thuyết + bài tập các dạng: Phương trình dao động điều hòa
Các dạng bài tập về dao đông điều hòa trong kì thi THPT Quốc Gia
Lý thuyết và bài tập về công thức độc lập thời gian vật lý 12
