ĐẦY ĐỦ KIẾN THỨC VẬT LÝ LTĐH

Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản Sưu tầm: Hướng Dương CHƯƠNG I : DAO ĐỘNG CƠ I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ 1. PTdao động: x = Acos(ωt + ϕ) ω: Tần số góc (ω>0) ( ax ax 2 = 2 f = T A A m m v a k g g t m l l π α ω π = = = = = = ∆ ) (ôm kẹo mút, ôm gà luộc) 2. Vận tốc tức thời: v = -ωAsin(ωt + ϕ) 3. Gia tốc tức thời: a = -ω 2 x = -ω 2 Acos(ωt + ϕ) ( a r luôn hướng về VTCB) 2 max max max x A; v A; a A = = ω = ω 4. Chiều dài quỹ đạo: L = 2A 5. Hệ thức độc lập thời gian: 2 2 2 2 2 2 4 2 = + = + v a v A x ω ω ω 6. Cơ năng: 2 2 2 2 2 đ 1 1 1 1 W W W 2 2 2 2 = + = + = = t mv kx m A kA ω * W đ =nW t ⇒ 1 A x n ± = + và 1 1 1 1 = ± = ± + + max v A v n n ω 7. x, v, a có ( ω, f, T) => W đ ; W t có (2ω, 2f, T/2) 8. Khoảng thời gian: . 2 ∆ ∆ ∆ = =t T ϕ ϕ ω π 9. S 1T = 4A; S T/2 = 2A; riêng S T/4 = A (chỉ đúng VTCB - VT biên) 10. Với 0 < ∆t < T/2. => Góc quét ∆ϕ = ω∆t. ax 2Asin 2 M S ϕ ∆ = và 2 (1 os ) 2 Min S A c ϕ ∆ = − 11. Dao động có PTđặc biệt: Tương lai danh vọng ngày mai đó _ Có được hay không tuổi học trò ? 1 | A - A M M 1 2 O P x x O 2 1 M M - A A P 2 1 P P 2 ϕ ∆ 2 ϕ ∆ ““Hãy theo đổi sự ưu tú- Thành công sẽ theo đuổi bạn” * x = a ± Acos(ωt + ϕ) => A ; ω, ; ϕ; x VTCB = a, x biên = a ± A * x = a ± Acos 2 (ωt + ϕ) => A/2; 2ω, 2ϕ. x VTCB = a, x biên = a ± A/2 12. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG (Bấm máy tính là nhanh nhất) x 1 = A 1 cos(ωt + ϕ 1 ) và x 2 = A 2 cos(ωt + ϕ 2 ) => x = Acos(ωt + ϕ). Trong đó: 2 2 2 1 2 1 2 2 1 2 os( )A A A A A c ϕ ϕ = + + − ⇒ |A 1 - A 2 | ≤ A ≤ A 1 + A 2 1 1 2 2 1 1 2 2 sin sin tan os os A A A c A c ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ + = + với ϕ 1 ≤ ϕ ≤ ϕ 2 (nếu ϕ 1 ≤ ϕ 2 ) * x 1 , x 2 cùng pha ∆ϕ = 2kπ ⇒ A Max = A 1 + A 2 ` * x 1 , x 2 ngược pha ∆ϕ = (2k+1)π ⇒ A Min = |A 1 - A 2 | Thao tác máy tính (570ES) B1: Bấm máy: MODE 2 màn hình xuất hiện chữ CMPLX Chọn đơn vị đo góc là radian(R): SHIFT MODE 4 B2: Nhập A 1 , bấm SHIFT (-) nhập φ 1; bấm + , Nhập A 2 , bấm SHIFT (-) nhập φ 2 nhấn bấm SHIFT 2 3 = hiển thị kết quả là: A∠ϕ 13. DAO ĐỘNG TỰ DO - TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - CỘNG HƯỞNG a. Dao động tự do: là dao động có ω, f, T chỉ phụ thuộc vào đặc tính cấu tạo của hệ mà không phụ thuộc vào các yếu tố ngoài (ngoại lực). b. Dao động duy trì (sự tự dao động): Có f bằng f riêng, có A không đổi. Là dao động tự do mà người ta bổ sung năng lượng cho vật sau mỗi chu kì dao động. năng lượng bổ sung đúng bằng năng lượng mất đi. Ngoại lực trong dao động duy trì được điều khiển bằng một cơ cấu liên kết với hệ dao động. c. Dao động tắt dần bđộ A, hsms µ. Đặc điểm: A giảm, f cản lớn => tắt nhanh, T lớn => tắt chậm DĐ tắt dần coi gần đúng là dđ tự do (dạng sin, cos) với tần số riêng ω 0 và biên độ giảm dần về 0 Trong dao động tắc dần: * Cho tới khi dừng lại: 2 2 2 2 2 = = kA A S mg g ω µ µ * Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ: 2 4 4mg g A k µ µ ω ∆ = = * Số dao động thực hiện: 2 4 4 A Ak A N A mg g ω µ µ = = = ∆ * Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại: . 4 2 AkT A t N T mg g πω µ µ ∆ = = = (Nếu coi dao động tắt dần có tính tuần hoàn với chu kỳ 2 T π ω = ) d. Dao động cưỡng bức: F=F 0 cos(ωt+ϕ). Vật dao động ổn định với tần số của ngoại lực (dđđh) Ngoại lực trong dao động cưỡng bức độc lập với hệ dao động. 2 | Sự kiên nhẫn là chìa khóa cuối cùng dẫn tới thành công! Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản Sưu tầm: Hướng Dương * A phụ thuộc A F cưỡng bức (cùng tăng, cùng giảm), lực cản của hệ(A giảm nếu F tăng), ≈ cöôõng böùc 0 f f thì A càng lớn. Hiện tượng cộng hưởng A tăng đột ngột khi f = f 0 hay ω = ω 0 hay T = T 0 => với cùng một ngoại lực nếu f 2 >f 1 >f 0 thì A 2 <A 1 vì f 1 gần f 0 hơn * Một vật có chu kì riêng là T được treo vào trần xe ô tô, hay toa tầu, hay gắn trên vai người … đang chuyển động trên đường thì điều kiện để vật có biên độ dao động (xảy ra cộng hưởng) khi vận tốc chuyển động của ô tô hay tầu hỏa, hay người gánh là d v t = với d là khoảng cách 2 bước chân của người gánh, hay hai đầu nối của thanh ray của tầu hỏa hay khoảng cách của hai “ổ gà “ hay 2 gờ giảm tốc trên đường của ô tô……. II. CON LẮC LÒ XO 1. Tần số góc: 2 = ⇒ = k k m m ω ω ; chu kỳ: 2 2 m T k π π ω = = ; tần số: 1 1 2 2 k f T m ω π π = = = 2. Cơ năng: 2 2 2 1 1 W 2 2 m A kA ω = = 3. Lò xo thẳng đứng: 0 2 ∆ = = mg g l k ω ⇒ 0 2 l T g π ∆ = Lò xo nằm ngang: 0 sinmg l k α ∆ = ⇒ 0 2 sin l T g π α ∆ = VTCB o o VTCB o o mim o o o o l l l l l l l l l x l l l A l l l l l A A  +  = + ∆ =    = + ∆ + ⇒ = + ∆ − ⇒   −   = + ∆ + =    max min max min max 2 2 5. Lực đàn hồi là lực đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng. a. Lực đàn hồi: ñhM o ñh ñhmim o o ñhmim o F k l A F k l x F k l A l A F  = ∆ +  = ∆ + ⇒ = ∆ − ∆ >   = ∆ ≤  ax 0 ( ) ( ) ( ) neáu 0 neáu l A b. Lực hồi phục: 0 hpM hp hpm F kA F kx F =  = ⇒  =  hay 2 0 hpM hp hpm F m A F ma F ω  =  = ⇒  =   ( luôn hướng về VTCB) Chú ý: Khi hệ dao động theo phương nằm ngang thì ñh hp F F = . 6. Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k 1 , k 2 , … và chiều dài tương ứng là l 1 , l 2 , … thì có: kl = k 1 l 1 = k 2 l 2 = … (k và l tỉ lệ nghịch) 7. Ghép lò xo: * Nối tiếp 1 2 1 1 1 k k k = + + ⇒ T 2 = T 1 2 + T 2 2 +…. và 2 2 2 1 2 1 1 1 f f f = + + * Song song: k = k 1 + k 2 + … ⇒ 2 2 2 1 2 1 1 1 T T T = + + và 2 2 2 1 2 f f f = + + ……… 8. Tăng giảm khối lượng: 2 2 2 1 2 = ±T T T 9. Điều kiện hai vật không rời nhau: 1 2 ax 2 ( ) m m m gg A k µ µ ω + = = (nếu giữa hai vật không có ma sát thì trong công thức ta bỏ µ. Tương lai danh vọng ngày mai đó _ Có được hay không tuổi học trò ? 3 | ∆l giãn O x A -A nén ∆l giãn O x A -A Hình a (A < ∆l) Hình b (A > ∆l) ““Hãy theo đổi sự ưu tú- Thành công sẽ theo đuổi bạn” 10. Bài toán kích thích dao động bằng va chạm: vật dđđh m đang đứng yên thì vật khác m 0 tới va chạm với vận tốc v 0 . a, Va chạm đàn hồi: 0 0 0 2 ' m m v v m m = + và 0 ' 0 o o m m v v m m − = + ; k m ω = ; 2 2 2 ' ' = + m v A x ω b, Va chạm mềm: 0 0 0 ' ' m o m v v v v m m = = = + ; o k m m ω = + ; 2 2 2 ' = + v A x ω 11. Thời gian giữa hai lần trùng phùng: ( ) 0 0 ; 1= + = − be to TT n T nT T T θ III. CON LẮC ĐƠN 1. Tần số góc: g l ω = ; chu kỳ: 2 2 l T g π π ω = = ; tần số: 1 1 2 2 g f T l ω π π = = = Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và α 0 << 1 rad hay S 0 << l 2. Lực hồi phục 2 sin s F mg mg mg m s l α α ω = − = − = − = − Lưu ý: + Với con lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lượng. + Với con lắc lò xo lực hồi phục không phụ thuộc vào khối lượng. 3. PTdao động: s = S 0 cos(ωt + ϕ) hoặc α = α 0 cos(ωt + ϕ) với s = αl, S 0 = α 0 l ⇒ v = s’ = -ωS 0 sin(ωt + ϕ) = -ωlα 0 sin(ωt + ϕ) ⇒ a = v’ = -ω 2 S 0 cos(ωt + ϕ) = -ω 2 lα 0 cos(ωt + ϕ) = -ω 2 s = -ω 2 αl Lưu ý: S 0 đóng vai trò như A còn s đóng vai trò như x 4. Hệ thức độc lập: * a = -ω 2 s = -ω 2 αl * 2 2 2 0 ( ) v S s ω = + * 2 2 2 0 v gl α α = + 5. Cơ năng: 2 2 2 2 2 2 2 0 0 0 0 1 1 1 1 W 2 2 2 2 ω α ω α = = = = mg m S S mgl m l l 6. Tại cùng một nơi con lắc đơn chiều dài l 1 có chu kỳ T 1 , con lắc đơn chiều dài l 2 có chu kỳ T 2 , con lắc đơn chiều dài l 1 + l 2 có chu kỳ T 2 ,con lắc đơn chiều dài l 1 - l 2 (l 1 >l 2 ) có chu kỳ T 4 . Thì ta có: 2 2 2 3 1 2 T T T= + và 2 2 2 4 1 2 T T T= − 7. Khi con lắc đơn dao động với α 0 bất kỳ. Cơ năng, vận tốc và lực căng của sợi dây con lắc đơn W = mgl(1-cosα 0 ); v 2 = 2gl(cosα – cosα 0 ) và T C = mg(3cosα – 2cosα 0 ) Lưu ý: - Các công thức này áp dụng đúng cho cả khi α 0 có giá trị lớn - Khi con lắc đơn dao động điều hoà (α 0 << 1rad) thì: 2 2 2 2 0 0 1 W= ; ( ) 2 mgl v gl α α α = − (đã có ở trên) 2 2 0 (1 1,5 ) C T mg α α = − + 8. Con lắc đơn có chu kỳ đúng thay đổi theo nhiệt độ, độ cao, độ sâu: 2 2 T t h d T R R λ ∆ ∆ ∆ ∆ = + − (Với R = 6400km là bk Trái Đât, còn λ là hệ số nở dài của thanh con lắc) Nhiệt cao sâu Lưu ý: * Nếu ∆T > 0 thì đồng hồ chạy chậm (đồng hồ đếm giây sử dụng con lắc đơn) * Nếu ∆T < 0 thì đồng hồ chạy nhanh 4 | Sự kiên nhẫn là chìa khóa cuối cùng dẫn tới thành công! Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản Sưu tầm: Hướng Dương * Nếu ∆T = 0 thì đồng hồ chạy đúng * Thời gian đồng hồ chạy sai sau thời gian t là:  ∆ θ = T t T khi T∆ nhỏ (Đa phần dùng công thức này)  ' ∆ θ = T t T khi T∆ tương đối lớn ( Ít xảy ra trường hợp này) * Thời gian chạy sai mỗi ngày (24h = 86400s): 86400( ) T s T ∆ θ = * Trong công thức trên ∆d nhận giá trị âm và như vậy khi đưa đồng hồ lên cao hoặc xuống sâu so với mặt đất thì đều làm cho đồng hồ chạy chậm. 9. Con lắc vướng đinh: Chu kì 1 1 * ' 2 2 T T T= + = 'l l g g π   +  ÷  ÷   l’ là phần chiều dài không bị vướng đinh. 10. Bài toán liên quan tới va chạm: * Va chạm mềm(dính vào nhau): 1 1 2 2 1 2 ( )m v m v m m v+ = + r r r * Va chạm đàn hồi: ' ' 1 1 2 2 1 1 2 2 m v m v m v m v+ = + r r r r và 2 2 '2 '2 1 1 2 2 1 1 2 2 m v m v m v m v+ = + * Va chạm đàn hồi xuyên tâm (sau va chạm các vật vẫn giữ nguyên phương chuyển động) ' ' 1 1 2 2 1 1 2 2 m v m v m v m v+ = + và 2 2 '2 '2 1 1 2 2 1 1 2 2 m v m v m v m v+ = +  ' ' 2 2 1 2 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 ( ) 2 ( ) à m v m m v m v m m v v v v m m m m + − + − = = + + Chú ý: Trong trường hợp va chạm đàn hồi xuyên tâm và m 1 = m 2 , nếu trước va chạm m 1 chuyển động với vận tốc v 1 còn vật m 2 đứng yên(v 2 =0) thì sau va chạm chúng trao đổi vận tốc cho nhau tức là v ’ 1 = 0 và v ’ 2 = v 1 11. Bài toán dao động tắt dần của con lắc đơn: * Độ giảm biên độ sau mỗi chu kì không đổi 4 4 ; . c c F lF S l mg mg α α ∆ = ∆ = ∆ = * Số chu kì dao động cho tới khi dừng hẳn: 0 0 W W 4 C mg N F α α α = = = ∆ ∆ * Thời gian từ lúc bắt đầu tới khi dừng lại là: t NT = * Quãng đường vật đi được cho tới khi dừng lại là: W=A ms => 2 0 2 C mgl S F α ∑ = CHƯƠNG II: SÓNG CƠ I. SÓNG CƠ HỌC 1. Bước sóng: λ = vT = v/f . 2. PTsóng Tại điểm O: u O = Acos(ωt + ϕ) Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sóng. Tương lai danh vọng ngày mai đó _ Có được hay không tuổi học trò ? 5 | O x M x l l' ““Hãy theo đổi sự ưu tú- Thành công sẽ theo đuổi bạn” * M có tọa độ dương thì u M = A M cos(ωt + ϕ - x v ω ) = A M cos(ωt + ϕ - 2 x π λ ) * M có tọa độ âm thì u M = A M cos(ωt + ϕ + x v ω ) = A M cos(ωt + ϕ + 2 x π λ ) 3. Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng x 1 , x 2 : 1 2 1 2 2 x x x x v ϕ ω π λ − − ∆ = = Nếu 2 điểm trên một phương truyền sóng và cách nhau x thì: 2 x x v ϕ ω π λ ∆ = = 4. Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm điện với tần số dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f. II. SÓNG DỪNG 1. Một số chú ý * Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng. * Đầu tự do là bụng sóng * Hai điểm đối xứng với nhau qua nút sóng luôn dao động ngược pha. * Hai điểm đối xứng với nhau qua bụng sóng luôn dao động cùng pha. * Các điểm trên dây đều dao động với biên độ không đổi ⇒ năng lượng không truyền đi * Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu kỳ. 2. Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l: * 2 đầu cố định: * ( ) 2 l k k N λ = ∈ Số bụng = số bó = k ; Số nút = k + 1 => Tần số do đàn phát ra ( k N*) 2 v f k l = ∈ Ứng với k = 1 ⇒ âm phát ra âm cơ bản có tần số 1 2 v f l = k = 2,3,4… có các hoạ âm bậc 2 (tần số 2f 1 ), bậc 3 (tần số 3f 1 )… * 1 đầu cố điịnh1 đầu tự do: (2 1) ( ) 4 l k k N λ = + ∈ Số bó = k ; Số bụng = số nút = k + 1 => Tần số do ống sáo phát ra (2 1) ( k N) 4 v f k l = + ∈ Ứng với k = 0 ⇒ âm phát ra âm cơ bản có tần số 1 4 v f l = k = 1,2,3… có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f 1 ), bậc 5 (tần số 5f 1 )… 3. PTsóng dừng trên sợi dây CB (với đầu C cố định) os2 B u Ac ft π = * Đầu B cố định (nút sóng): 2 sin 2 os 2 2     = −  ÷  ÷     M d u A c ft π π π λ => 2 sin 2   =  ÷   M d A A π λ * Đầu B tự do (bụng sóng): 2 os(2 ) os(2 ) M d u Ac c ft π π λ = => 2 cos(2 ) M d A A π λ = III. GIAO THOA SÓNG Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S 1 , S 2 cách nhau một khoảng l: Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt d 1 , d 2 PTsóng tại 2 nguồn 1 1 Acos(2 )u ft π ϕ = + và 2 2 Acos(2 )u ft π ϕ = + PTsóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới: 1 1 1 Acos(2 2 ) M d u ft π π ϕ λ = − + và 2 2 2 Acos(2 2 ) M d u ft π π ϕ λ = − + 6 | Sự kiên nhẫn là chìa khóa cuối cùng dẫn tới thành công! Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản Sưu tầm: Hướng Dương PTgiao thoa sóng tại M: u M = u 1M + u 2M 1 2 1 2 1 2 2 os os 2 2 2 M d d d d u Ac c ft ϕ ϕϕ π π π λ λ − + +∆     = + − +         Biên độ dao động tại M: 1 2 2 os 2 M d d A A c ϕ π λ − ∆   = +  ÷   với 1 2 ϕ ϕ ϕ ∆ = − Chú ý: * Số cực đại: (k Z) 2 2 l l k ϕ ϕ λ π λ π ∆ ∆ − + < <+ + ∈ * Số cực tiểu: 1 1 (k Z) 2 2 2 2 l l k ϕ ϕ λ π λ π ∆ ∆ − − + < <+ − + ∈ 1. Hai nguồn dao động cùng pha ( 1 2 0 ϕ ϕ ϕ ∆ = − = ) * Điểm cực đại: d 1 – d 2 = kλ (k∈Z) . Số đường cực đại: l l k λ λ − < < * Điểm cực tiểu (không dao động): d 1 – d 2 = (2k+1) 2 λ (k∈Z). Số đường cực tiểu: 1 1 2 2 l l k λ λ − − < < − 2. Hai nguồn dao động ngược pha:( 1 2 ϕ ϕ ϕ π ∆ = − = ) * Điểm cực đại: d 1 – d 2 = (2k+1) 2 λ (k∈Z). Số đường cực tiểu: 1 1 2 2 l l k λ λ − − < < − * Điểm cực tiểu (không dao động): d 1 – d 2 = kλ (k∈Z) . Số đường cực đại: l l k λ λ − < < Chú ý: Với bài toán tìm số CĐ & CT giữa hai điểm M, N bất kì Đặt ∆d M = d 1M - d 2M ; ∆d N = d 1N - d 2N và giả sử ∆d M < ∆d N . + Hai nguồn dao động cùng pha: • Cực đại: ∆d M < kλ < ∆d N • Cực tiểu: ∆d M < (k+0,5)λ < ∆d N + Hai nguồn dao động ngược pha: • Cực đại:∆d M < (k+0,5)λ < ∆d N • Cực tiểu: ∆d M < kλ < ∆d N . Chú ý: Trên đường 2 nguồn khoảng cách giữa hai điểm dao động cực đại hoặc cực tiểu gần nhất là λ/2 và khoảng cách từ một điểm cực đại tới cực tiểu gần nhất là λ/4. IV. SÓNG ÂM 1. Cường độ âm: 2 2 4 W P I = t S 4 = S = → = S songca R u P I R π π ( I 0 = 10 -12 W/m 2 ở f = 1000Hz: c/độ âm chuẩn.) 2. Mức cường độ âm 0 ( ) lg I L B I = Hoặc 0 ( ) 10.lg I L dB I =  Liên hệ A M A M r L L dB r = + =20lg ( ) và A M r r M A I I= 2lg 10  Để cảm nhận được âm thì & 0 o I I L≥ ≥ Chú ý: Khi I tăng hay giảm n lần thì L sẽ tăng giảm n B = 10.n dB Tương lai danh vọng ngày mai đó _ Có được hay không tuổi học trò ? 7 | M N d 2M d 1M d 2N d 1N S 1 S 2 Đặc trưng sinh lí Đặc trưng vật lí Độ cao f Âm sắc ,A f Độ to ,L f ““Hãy theo đổi sự ưu tú- Thành công sẽ theo đuổi bạn” IV. ĐẶC ĐIỂM CỦA SÓNG ÂM 1. Sóng âm, dao động âm: a. Dao động âm: dđ âm là những dđ cơ học có f từ 16Hz đến 20KHz mà tai người có thể cảm nhận đc. * Nhạc âm: là những âm có tần số hoàn toàn xác định; nghe êm tai như tiếng đàn, tiếng hát, … * Tạp âm: là những âm ko có tần số nhất định; nghe khó chịu như tiếng máy nổ, tiếng chân đi,  MT lỏng & khí: sóng âm là sóng dọc; MT rắn: sóng âm gồm cả sóng ngang & dọc.  Dao động âm là dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của nguồn phát.  Vận tốc truyền âm: V R > V L > V k (không truyền được trong chân không) 3. Đặc trưng sinh lí của âm: • Độ cao của âm: phụ thuộc tần số.  Âm cao có tần số lớn  Âm trầm có tần số nhỏ. • Âm sắc: phân biệt 2 âm có cùng độ cao, phụ thuộc vào A & f của âm hoặc phụ thuộc vào đồ thị dao động âm. • Độ to: phụ thuộc vào mức cường độ âm & tần số.  Ngưỡng nghe: Âm có cường độ min mà tai người nghe được, thay đổi theo tần số của âm.  Ngưỡng đau: Âm có cường độ lớn đến mức tai người có cảm giác đau ( 2 10W/mI > ứng với = 130L dB với mọi tần số).  Miền nghe được: là giới hạn từ ngưỡng nghe đến ngưỡng đau. CHƯƠNG III: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ I. CÁC ĐẠI LƯỢNG TRONG MẠCH DAO ĐỘNG LC 1. Dao động điện từ * q = q 0 cos(ωt + ϕ); 0 0 os( ) os( ) q q u c t U c t C C ω ϕ ω ϕ = = + = + * i = q’ = -ωq 0 sin(ωt + ϕ) = I 0 cos(ωt + ϕ + 2 π ) Trong đó: 1 LC ω = ; 2T LC π = ; 1 2 f LC π = 0 0 0 q I q LC ω = = ; 0 0 0 0 0 q I L U LI I C C C ω ω = = = = 8 | Sự kiên nhẫn là chìa khóa cuối cùng dẫn tới thành công! Sóng âm Sóng âm Hạ âm f < 16Hz Siêu âm f > 20000Hz Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản Sưu tầm: Hướng Dương * 2 2 đ 1 1 W 2 2 2 q Cu qu C = = = ; 2 1 W 2 = t Li => đ W=W W t + ; 2 2 2 0 0 0 0 0 1 1 1 W 2 2 2 2 q CU q U LI C = = = = Chú ý: + Mạch dao động ω, f ; T thì W đ và W t có 2ω, 2f ; T/2 + cứ sau thời gian 4 T năng lượng điện lại bằng năng lượng từ. + Nếu: R ≠ 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một năng lượng có cơng suất: 2 2 2 2 2 0 0 2 2 C U U RC I R R L ω = = = P + Khi tụ phóng điện thì q và u giảm và ngược lại + Quy ước: q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng với dòng điện chạy đến bản tụ mà ta xét. 2. PTđộc lập với thời gian: ω ω ω ω + = + = + = 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 0 0 2 2 4 2 2 ; ; i u i i q Q Q u C Q L II. ĐIỆN TỪ TRƯỜNG, SĨNG ĐIỆN TỪ 1. Bước sóng: ; ; : Chiết suất của môi trường c c cT v n f n λ = = = 2. Điện từ trường: Điện trường và từ trường có thể chuyển hóa cho nhau, liên hệ mật thiết với nhau. Chúng là hai mặt của một trường thống nhất gọi là điện từ trường. 3. Giả thuyết Maxwell: a. Giả thuyết 1: Từ trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện một điện trường xốy. b. Giả thuyết 2: Điện trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện một từ trường xốy. c. Dòng điện dịch: Điện trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện một từ trường xốy. Điện trường này tương đương như một dòng điện gọi là dòng điện dịch. 4. Sóng điện từ: Sóng điện từ là q trình truyền đi trong khơng gian của điện từ trường biến thiên tuần hồn theo thời gian. a. Tính chất Sóng điện từ: + truyền đi với vận tốc rất lớn ( v c≈ ). + mang năng lượng ( 4 E f: ). + truyền được trong mơi trường vật chất và trong chân khơng. + tn theo định luật phản xạ, định luật khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ, … + là sóng ngang. + trong các mơi trường vật chất khác nhau có vận tốc khác nhau. b. Phân loại và đặc tính của sóng điện từ: Loại sóng Bước sóng Đặc tính Sóng dài 5 3 10 - 10 m Năng lượng nhỏ, ít bị nước hấp thụ Sóng trung 3 2 10 - 10 m Ban ngày tầng điện li hấp thụ mạnh, ban đêm tầng điện li phản xạ Sóng ngắn 2 10 - 10 m Năng lượng lớn, bị tầng điện li và mặt đất phản xạ nhiều lần Sóng cực ngắn -2 10 - 10 m Có n/ lượng rất lớn, kobị tầng điện li hấp thụ, truyền theo đường thẳng 5. Mạch chọn sóng: a. c LC LC f c LC LC = = = = 8 1 1 2 ; T =2 ; ; ; 3.10 (m/s) 2 λ π π ω π Lưu ý: Mạch dao động có L biến đổi từ L Min → L Max và C biến đổi từ C Min → C Max thì bước sóng λ của sóng điện từ phát (hoặc thu) thì λ Min tương ứng với L Min và C Min ; λ Max tương ứng với L Max và C Max Tương lai danh vọng ngày mai đó _ Có được hay khơng tuổi học trò ? 9 | ““Hãy theo đổi sự ưu tú- Thành cơng sẽ theo đuổi bạn” b. Một số đặc tính riêng của mạch dao động: nt nt C C f T T T f f f LC L C C C ntC f f f f L C C T T T LC = = ⇒ = + = + = + + = = + ⇒ = + = + = + 2 2 2 2 2 2 2 1 2 || 1 2 || 1 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 1 1 1 1 || : ; ; 2 2 ( ) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 : ( ) ; ; 2 2 λ λ λ π π π λ λ λ π CHƯƠNG IV: ĐIỆN XOAY CHIỀU I. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. 1. Biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời: u = U 0 cos(ωt + ϕ u ) và i = I 0 cos(ωt + ϕ i ) Với ϕ = ϕ u – ϕ i là độ lệch pha của u so với i, có 2 2 π π ϕ − ≤ ≤ 2. Dòng điện xoay chiều i = I 0 cos(2πft + ϕ i ) * Mỗi giây đổi chiều 2f lần * Nếu pha ban đầu ϕ i = 2 π − hoặc ϕ i = 2 π thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f-1 lần. 3. Cơng thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ Khi đặt điện áp u = U 0 cos(ωt + ϕ u ) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U 1 . 4 t ϕ ω ∆ ∆ = Với 1 0 os U c U ϕ ∆ = , (0 < ∆ϕ < π/2) 4. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch R,L,C * R: u R cùng pha với i, (ϕ = ϕ u – ϕ i = 0) và = R u i R và 0 0 U I R = ; * L: u L nhanh pha hơn i là π/2, (ϕ = ϕ u – ϕ i = π/2); L U I Z = và 0 0 L U I Z = với Z L = ωL là cảm kháng Lưu ý: Cuộn thuần cảm L cho dòng điện khơng đổi đi qua hồn tồn (khơng cản trở). * C: u C chậm pha hơn i là π/2,(ϕ = ϕ u – ϕ i = -π/2): C U I Z = và 0 0 C U I Z = với 1 C Z C ω = là dung kháng Lưu ý: Tụ điện C khơng cho dòng điện khơng đổi đi qua (cản trở hồn tồn). 5. Đặc điểm đoạn mạch thuần RLC nối tiếp: a. Tổng trở: 2 2 ( ) L C Z R Z Z= + − b. Độ lệch pha (u so với i): : u sớm pha hơn i tan : u cùng pha với i : u trễ pha hơn i L C L C L C L C R L C Z Z Z Z U U Z Z R U Z Z ϕ >  − −  = = ⇒ =   <  c. Định luật Ohm: = = 0 0 ; U U I I Z Z d. Cơng suất tiêu thụ trên đoạn mạch: * Cơng suất tức thời: P = UIcosϕ + UIcos(2ωt + ϕ ) * Cơng suất trung bình: P = UIcosϕ = I 2 R. R U R Z U = = Hệ số công suất:cos ϕ Chú ý: Với mạch hoặc chỉ chứa L, hoặc chỉ chứa C, hoặc chứa LC ko tiêu thụ cơng suất ( 0P = ) 10 | Sự kiên nhẫn là chìa khóa cuối cùng dẫn tới thành cơng! U u O M'2 M2 M'1 M1 -U U 0 0 1 -U 1 Sáng Sáng Tắt Tắt [...]... lượng tử: H = Np eP 7 Cơng suất bức xạ của nguồn: P = * Xét vật cơ lập về điện, có điện thế cực đại VMax và khoảng cách cực đại dMax mà electron chuyển động trong điện trường cản có cường độ E được tính theo cơng thức: 1 2 eVMax = mv0 Max = eEd Max = eU h 2 18 | Sự kiên nhẫn là chìa khóa cuối cùng dẫn tới thành cơng! Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản Sưu tầm: Hướng Dương * Với U là hiệu điện thế... C2 mà P trên mạch bằng nhau thì Pmax khi : * Khi C = C1 hoặc C = C2 mà UC bằng nhau thì UCmax khi : 12 | Sự kiên nhẫn là chìa khóa cuối cùng dẫn tới thành cơng! m − U LU C ax − U 2 = 0 Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản Sưu tầm: Hướng Dương * Khi C = C1 hoặc C = C2 mà các giá trị : I, P, UR, UL như nhau thì : Z L = Z C1 + Z C2 2 * Các giá trị P, I, UR, UL, đạt cực đại khi mạch xảy ra cộng hưởng :... tạo ra các vạch sáng tối xen kẽ * Hiệu đường đi của ánh sáng (hiệu quang trình) ax D d = d 2 - d1 = D 14 | Sự kiên nhẫn là chìa khóa cuối cùng dẫn tới thành cơng! S1 d1 d2 a I S2 D M x O Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản * Vị trí vân sáng: ∆d = kλ ⇒ x = k Sưu tầm: Hướng Dương lD ; k Ỵ Z (k = bậc = thứ) a (k =0 vân sáng trung tâm) * Vị trí vân tối: ∆d = (k + 0,5)λ ⇒ x = (k + 0,5) lD ; k Ỵ Z (k = bậc... của Mặt Trời mà ta thu được trên Trái Đất là quang phổ hấp thụ, Bề mặt của Mặt Trời phát ra quang phổ liên tục IV SĨNG ĐIỆN TỪ 16 | Sự kiên nhẫn là chìa khóa cuối cùng dẫn tới thành cơng! Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản Loại sóng Tia gamma Tia Roengent Bước sóng Tia tử ngoại Ánh sáng nhìn thấy Tia hồng ngoại 10 m đến 3,8.10 m Sóng vơ tuyến 10 m trở lên Sưu tầm: Hướng Dương Dưới 10 10 −12 −12 Chú...Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản Sưu tầm: Hướng Dương u = uR + uL + uC  r e Giản đồ véc tơ: Ta có:  uu uuur uuur uuur U0 = U0 R + U 0 L + U0C   uuu r uuu r U0L U0L uuuu r U 0 LC r O uu I uuu 0 r ur u I0 uuuu... Ánh sáng phát quang có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng kích thích: λaspq > λaskt ⇔ ε aspq < ε askt 2 Laser: a Đặc điểm: 20 | Sự kiên nhẫn là chìa khóa cuối cùng dẫn tới thành cơng! Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản + Tia Laser có tính đơn sắc cao Độ sai lệch Sưu tầm: Hướng Dương ∆f ≈ 10−15 f + Tia Laser là chùm sáng kết hợp, các photon trong chùm sáng có cùng tần số và cùng pha + Tia Laser... Khơng bị lệch Cực mạnh + V=c IV PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 22 | Sự kiên nhẫn là chìa khóa cuối cùng dẫn tới thành cơng! Mạnh hơn α β + lùi 1 ơ => xun qua tấm Al β - tiến 1 ơ dày vài mm Cực mạnh Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản Sưu tầm: Hướng Dương A1 A2 A3 A4 1 2 3 4 1 PTphản ứng: Z X1 + Z X 2 ® Z X 3 + Z X 4 2 Các định luật bảo tồn trong phản ứng hạt nhân + Bảo tồn số nuclơn (số khối): A 1 + A2 = A3 +... với độ chính xác cao CHƯƠNG VII: VẬT LÝ HẠT NHÂN I HẠT NHÂN NGUN TỬ 1 Cấu tạo hạt nhân:  Z = soprôtôn m p = 1,67262.10 −27 kg; q p = +1,6.10−19 C   A  m = 1,67493.10 −27 kg X được tạo nên từ  Z  N = ( A - Z ) nơtrôn  n   q p = 0 : không mang điện    m p = 1,007276u −27 2 Đơn vị khối lượng ngun tử ( u ): 1u = 1,66055.10 kg ⇒  mn = 1,008665u 3 Các cơng thức liên hệ:  n =  a Số mol:... phổ liên tục c Đặc điểm, tính chất: Qp liên tục khơng phụ thuộc thành phần hóa học của nguồn phát mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt của nguồn phát + Ở nhiệt độ 5000 C , các vật bắt đầu phát ra ánh sáng màu đỏ; ở nhiệt độ 2500K đến 3000K các vật phát ra quang phổ liên tục có màu biến thiên từ đỏ đến tím Nhiệt độ của bề Mặt Trời khoảng 6000K , ánh sáng của Mặt Trời là ánh sáng trắng 3 Quang phổ vạch phát xạ:... năng lượng khoảng 18MeV + Ngồi điều kiện nhiệt độ cao, còn phải thỏa mãn hai điều kiện nữa để phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể xảy ra Đó là : mật độ hạt nhân n phải đủ lớn, đồng thời thời gian ∆t duy trì nhiệt độ cao (cỡ 108K) cũng phải đủ dài Lo-sơn (Lawson) đã chứng minh điều kiện n∆t ≥ 1014 s / cm3 + Phản ứng nhiệt hạch trong lòng mặt trời và các ngơi sao là nguồn gốc năng lượng của chúng Tương lai . tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản Sưu tầm: Hướng Dương * Nếu ∆T = 0 thì đồng hồ chạy đúng * Thời gian đồng hồ chạy sai sau thời gian t là:  ∆ θ = T t T khi T∆ nhỏ (Đa phần dùng công thức. lập với hệ dao động. 2 | Sự kiên nhẫn là chìa khóa cuối cùng dẫn tới thành công! Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản Sưu tầm: Hướng Dương * A phụ thuộc A F cưỡng bức (cùng tăng, cùng giảm),. Tóm tắt kiến thức vật lý 12 – Cơ bản Sưu tầm: Hướng Dương CHƯƠNG I : DAO ĐỘNG CƠ I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ 1. PTdao