Dao Động Điều Hòa Là Gì? Công Thức Và Bài Tập Dao Động Điều Hòa Lý 12

Dao động điều hòa là một nội dung quan trọng của chuyên ngành vật lý 12. Marathon sẽ chia sẻ khái niệm, phương trình, lý thuyết các đại lượng đặc biệt với các em ở các bài viết sau. Đặc điểm của dao động điều hòa và các dạng bài tập liên quan đến chủ đề. Mời các bạn theo dõi bài viết.

Bạn Đang Xem: Dao Động Điều Hòa Là Gì? Công Thức Và Bài Tập Dao Động Điều Hòa Lý 12

>>>Xem thêm: Lý thuyết và bài tập con lắc lò xo 12 chi tiết

Động cơ xoay là gì? Dao động tuần hoàn là gì?

Dao động cơ là dao động trong đó vật chuyển động qua lại quanh một vị trí xác định gọi là vị trí cân bằng.

Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái của vật lặp đi lặp lại sau những khoảng thời gian bằng nhau xác định.

>>> Xem thêm: Thế năng là gì? Công thức tính thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi

Dao động điều hòa là gì?

Trong phần lý thuyết, chúng ta sẽ tìm hiểu các khái niệm, phương trình và các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa.

Khái niệm về dao động điều hòa

Dao động điều hòa là dao động tuần hoàn trong đó phương trình trạng thái được biểu diễn dưới dạng hàm điều hòa (sin hoặc cosin). Thời gian vật thực hiện xong một dao động toàn phần là khoảng thời gian t. Số dao động toàn phần mà cơ thể người thực hiện được trong thời gian 1s là tần số f.

Từ đó ta có công thức sau:

Xem Thêm: Soạn bài Bình Ngô đại cáo (cả ba sách) | Chân trời sáng tạo, Kết nối

Trong công thức này, động cơ dao động qua lại quanh một vị trí cân bằng, chẳng hạn như chuyển động đu đưa của chiếc lá, chuyển động của con lắc…

>>>Xem thêm: Con lắc đơn – Lý thuyết, Công thức và Bài tập minh họa

Phương trình dao động điều hòa

Khi một điểm p bất kỳ thực hiện dao động điều hòa trên đoạn thẳng từ p1 đến p2 thì ta luôn coi điểm p là hình chiếu p2p1 của điểm m tương ứng chuyển động tròn đều với vận tốc góc ω trên một đường tròn có đường kính là đoạn thẳng.

Xem Thêm : Đặt tên con gái họ Nguyễn hay, ý nghĩa và hợp mệnh

Giả sử t = 0, vật ở vị trí m hợp với góc φ.

Tại thời điểm t, vị trí của m là (ωt + φ).

Khi đó tọa độ p chiều của m là x = a cos⁡(ωt + φ).

Phương trình trên được gọi là phương trình Dao động điều hòa.

Với:

• x: li của đối tượng (tính bằng m hoặc cm)
• a: biên độ của đối tượng (tối đa tính bằng độ) (tính bằng mét hoặc cm)
• ω: Vận tốc góc của chuyển động tròn đều (hay tần số góc cộng hưởng) (đơn vị là rad/s)
• ωt + : Pha dao động tại thời điểm t
• φ: pha ban đầu (pha tại thời điểm ban đầu dao động) (đơn vị là rad)

Số dao động điều hòa cụ thể

Xem Thêm: Giải Toán 7 trang 70 Tập 2 Chân trời sáng tạo, Cánh diều

Trong dao động điều hòa đơn giản, học sinh cần nắm vững chu kỳ, tần số dao động, tần số góc, vận tốc, gia tốc và các đại lượng đặc trưng khác của dao động điều hòa đơn giản.

Vòng lặp

Chu kì là thời gian vật thực hiện được một dao động toàn phần.

Đơn vị của chu kỳ là s (giây).

Tần số dao động

Tần số f là số dao động hoàn thành trong một giây.

Đơn vị của tần số là hz (Hertz)

Tần số góc

Tần số góc ω là đại lượng liên quan đến chu kỳ t hoặc tần số f theo mối quan hệ sau.

• Đơn vị của tần số góc là rad/s.
• Trong một chu kỳ dao động, vật đi được quãng đường s = 4a.
• Độ dài quỹ đạo của vật là l = 2a.

Tốc độ dao động điều hòa

Tăng tốc

>>>Xem thêm: Lý thuyết 10: Sự rơi tự do và cách giải bài tập Sự rơi tự do

Mối quan hệ giữa độ dời (x), vận tốc (v) và gia tốc (a)

Bài tập về dao động điều hòa

Xem Thêm : Tiếng Việt lớp 5 tập 2 Tuần 28 trang 101 – Ôn tập giữa học kì 2 Tiết 3

Bài tập 1: Một vật nhỏ chuyển động điều hòa với chu kì 1s dọc theo một đoạn thẳng dài 14 cm. Vận tốc trung bình của vật kể từ thời điểm vật lệch 3,5cm theo chiều dương đến khi gia tốc của vật đạt giá trị nhỏ thứ hai là bao nhiêu?

Xem Thêm: Luyện tập: Giải bài 14 15 16 trang 106 sgk Toán 9 tập 1

Giải pháp thay thế:

Bài tập 2: Một vật nhỏ có khối lượng 200 g cộng hưởng với tần số 0,5 Hz. Khi lực kéo về tác dụng lên vật là 0,1n thì giá trị động năng của vật là 1mj. Lấy 2=10 và tính vận tốc của vật khi đi qua vị trí cân bằng.

Xem Thêm: Luyện tập: Giải bài 14 15 16 trang 106 sgk Toán 9 tập 1

Giải pháp thay thế:

Điểm đột phá trong học tập Toán-Lý-Hóa-Viết-Tiếng Anh-Bẩm sinh trong cuộc đua Marathon giáo dục 2022-2023

<3 Nội dung khóa học bám sát với chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, Marathon Education sẽ giúp học viên lấy lại sức bền, bứt phá phong độ, nâng cao hiệu quả học tập.

Trong cuộc đua marathon, học sinh sẽ được giảng dạy bởi 1% giáo viên hàng đầu trong cả nước. Tất cả giáo viên đều có trình độ từ thạc sĩ trở lên, có kinh nghiệm giảng dạy trên 10 năm, đạt nhiều thành tích xuất sắc trong giáo dục và giảng dạy. Giáo viên sẽ giúp học viên tiếp thu kiến ​​thức nhanh chóng, dễ dàng thông qua phương pháp giảng dạy sáng tạo, gần gũi.

<3 Tùy chỉnh lộ trình học tập của bạn.

Thông qua việc ứng dụng sự kết hợp giữa nền tảng thông tin dữ liệu và công nghệ, việc học xuyên suốt của mỗi lớp học luôn đảm bảo đường truyền mạnh, chống giật/lag tối đa, chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt nhất.

Với nền tảng học tập trực tiếp trực tuyến mô phỏng lớp học ngoại tuyến, học sinh có thể tương tác trực tiếp với giáo viên dễ dàng như ở trường.

Khi trở thành sinh viên của Marathon Education, họ cũng sẽ nhận được Sổ tay Toán, Vật lý và Hóa học “Cao cấp”, trong đó tóm tắt tất cả các công thức và nội dung khóa học, được viết rất chi tiết, có tâmstrong> để giúp học sinh học tập và ghi nhớ kiến ​​thức dễ dàng hơn.

Marathon Education hứa hẹn với học sinh điểm đầu ra là 8+ hoặc ít nhất là tăng 3 điểm. Nếu bạn không đạt được số điểm như cam kết, Marathon sẽ hoàn trả 100% học phí cho bạn. Hãy nhanh tay đăng ký buổi truyền hình trực tuyến các môn Toán-Lý-Hóa-Văn lớp 8-12 năm học 2022-2023 của Education Marathon Today để nhận ưu đãi siêu khủng lên đến 39% học phí. giá gốc 699.000 nay chỉ còn 399.000.

Khóa học trực tuyến về giáo dục Marathon

Trên đây là phần tổng hợp toàn bộ kiến ​​thức về chuyên đề Dao động điều hòa và một số bài tập chứng minh có liên quan. Team Marathon Education hy vọng bài viết này có thể giúp các bạn nắm vững lý thuyết và biết cách vận dụng các công thức để giải nhanh các bài toán. Hãy quan tâm đến website chính thức của Marathon để tìm hiểu thêm những kiến ​​thức toán-lý-hóa-văn hữu ích. Chúc các bạn thành công trong học tập và luôn đạt điểm cao!