Chương V: Dao động sóng cơ pot

Chơng V Dao động sóng cơ Bai 1. DAO động điêu hòa I/con lắc lò xo : Gồm một lò xo xó độ cứng K khối lợng không đáng kể ,một đầu cố định ,đầu kia gắn với một viên bi có khối lợng m ,viên bi có thể trợt không ma sát trên một thanh ngang ( con lắc lò xo nằm ngang ) nếu hệ thống đợc treo thẳng đứng thì gọi là con lắc lò xo thẳng đứng.Vị trí cân bằng là lúc viên bi đứng yên. -A A Khi đa lên hệ trục ta vẽ: o x II/Phơng trình dao động: đợc gọi là phơng trình li độ. đợc gọi là phơng trình vận tốc đợc gọi là phơng trình gia tốc III/ Khảo sát dao động điều hòa : đợc gọi là tần số góc,đơn vị là (Rad/S) gọi là tần số ,đơn vị là Héc (Hz) . Là chu kỳ đơn vị là (S) Đồ thị là một đờng hình sin )cos( tAx )cos( 2 tAx )sin( tAx 2 2 f m K T f 1 2 K m f T 2 12 o -A A x T Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. IV.Con lắc đơn 1/ Cấu tạo : gồm một sợi dây không dãn khối lợng không đáng kể một đầu gắn với một viên bi khối lợng m đầu kia đợc treo cố định .Vị trí cân bằng là khi viên bi đứng yên và sợi dây theo phơng thẳng đứng. + Tất cả phơng trình công thức của con lắc lò xo đều đợc dùng cho con lắc đơn chỉ khác ngòa ra còn có phơng trình: và Điều kiện để con lắc đơn dao động điều hòa là Khi đó và bằng số đo radian do đó V. Năng lợng của dao động điều hòa : Trong đó: Thế năng và động năng Với con lắc đơn : +Trong quá trình dao động có sự trao đổi giữa thế năng và động năng tức là cơ năng của con lắc đợc bảo toàn.( động năng tăng bao nhiêu thì thế năng giảm bấy nhiêu và ngợc lại). Bài 2 . Tổng hợp dao động I/ Phơng pháp giản đồ Frexnel : Là phơng pháp biểu diễn một phơng trình của một dđđh bằng một véc tơ quay :gồm bốn bớc : +Chọn trục theo phơng ngang (gọi là trục chuẩn ) +Chọn trục xx vuông góc với tại o +chọn chiều dơng ngợc kim đồng hồ , âm thuận kim đồng hồ. l g ) cos( 0 t ) cos( 0 t s S 0 10 sin tg l S sin dt WWW Ư 2 )( Ư 2 lK W t 2 Ư 2 mv W d 2 Ư 2 Kx W t O o A Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. + Căn cứ các điều kiện ban đầu vẽ một véc tơ có điểm đầu tại gốc tọa độ ,có độ dài bằng biên độ A ,tạo với trục nằm ngang một góc bawngf fa ban đầu .Cho véc tơ quay với vận tốc theo chiều dơng . Hình chiếu của véc tơ xuống trục chính là phơng trình dao động điều hòa. II. Tổng hợp dao động : Giả sử một vật đồng thời thực hiện hai dao động điều hòa cón phơng trình : và Phơng trình dao động tổng có dạng Ta phải tìm A và : áp dụng hàm số cos đẻ giải tam giác ta tìm đợc : và Kết luận :Tổng hợp 2 dao động điều hòa cùng phơng cùng tần số là một dao động điều hòa cùng phơng cùng tần số góc. Biện luận : Nếu hai dao động cùng pha ,biên độ dao động là lớn nhất(cực đại) Nếu hai dao động ngợc pha biên độ dao động nhỏ nhất(cực tiểu) Trờng hợp tổng quát : III. Tổng hợp 2 dao động có phơng vuông góc nhau : xét một vật chịu tác dụng của 2 lò xo vuông góc nhau +Lò xo 1 tác dụng làm vật dao động điều hòa theo phơng x có dạng + Lò xo 2 t/d làm vật dao động điều hòa theo phơng y có dạng 111 cos( tAx 221 cos( tAx tAzxx cos 21 )cos(2 1221 2 2 2 1 AAAAA 2211 21 coscos ásinásin AA AA tg 1 2 o A x n2 21 21 AAA )12( 21 n 21 AAA 2121 AAAAA 11111 sinsincoscoscos ttAtAx 22222 sinsincoscoscos ttAtAy Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Ta có hệ : Nhân 2 vế của phơng trình (1) với và (2) với rồi cộng vế với vế ta có: Tơng tự nhân 2vế của (1) với và (2)với rồi cộng 2 vế ta đợc: Bình phơng 2 vế của (3) và (4) rồi cộng 2 vế ta đợc : đây là phơng trình E Kết luận :tổng hợp 2 dao động điều hòa cùng tần số có phơng vuông góc với nhau là một chuyển động E. Biện luận các trờng hợp đặc biệt : Hay: Có dạng là một đờng thẳng nằm trong góc phần t thứ nhất và thứ ba 11 1 sinsincoscos tt A x 22 2 sinsincoscos tt A y (1) (2) 2 cos 1 cos )sin(sincoscos 121 2 2 1 t A y A x (3) 2 sin 1 sin )sin(cossinsin 121 2 2 1 t A y A x (4) )(sin)cos(2 12 2 12 21 2 2 2 2 1 2 AA xy A y A x 2 2121 2 2 2 2 1 2 12 22 A y A x AA xy A y A x K 0 21 A y A x Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. . hợp 2 dao động điều hòa cùng phơng cùng tần số là một dao động điều hòa cùng phơng cùng tần số góc. Biện luận : Nếu hai dao động cùng pha ,biên độ dao động là lớn nhất(cực đại) Nếu hai dao động. trục chính là phơng trình dao động điều hòa. II. Tổng hợp dao động : Giả sử một vật đồng thời thực hiện hai dao động điều hòa cón phơng trình : và Phơng trình dao động tổng có dạng Ta phải. con lắc đơn dao động điều hòa là Khi đó và bằng số đo radian do đó V. Năng lợng của dao động điều hòa : Trong đó: Thế năng và động năng Với con lắc đơn : +Trong quá trình dao động có sự trao