TỔNG HỢP LÝ THUYẾT VÀ CÔNG THỨC ÔN LUYỆN THI ĐẠI HỌC môn vật lý hay nhất

CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƢƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA 1. Chu kì, tần số, tần số góc: T f    2  2  với f T T f 1 1    T = n t (t là thời gian để vật thực hiện n dđ) 2. Dao động: a. Thế nào là dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt, gọi là vị trí cân bằng. b. Dao động tuần hoàn: Sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hƣớng cũ. c. Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian. 3. Phƣơng trình dao động điều hòa (li độ): x = Acos(t + ) + x: Li độ, đo bằng đơn vị độ dài cm hoặc m A O A + A = xmax: Biên độ (luôn có giá trị dương) + 2A: Chiều dài quỹ đạo. +  : tần số góc (luôn có giá trị dương) + t  : pha dđ (đo bằng rad) +  : pha ban đầu (tại t = 0, đo bằng rad) + Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên dương:  0 + Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên âm:  + Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều âm: 2    + Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều dương: 2 

Trang 1

TÀI LIỆU LTĐH MÔN VẬT LÝ – TỔNG HỢP LÝ THUYẾT VÀ CÔNG THỨC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

YMAIL : NGUYENVANVIETBKDN@GMAIL.COM FACEBOOK : https://www.facebook.com/gsbkdn2013

Trang 2

ÔN TẬP

1 Kiến thức toán cơ bản:

a Đạo hàm của một số hàm cơ bản sử dụng trong Vật Lí:

Hàm số Đạo hàm

y = sinx y‟ = cosx

y = cosx y‟ = - sinx

b Các công thức lƣợng giác cơ bản:

2sin2a = 1 – cos2a - cos = cos( + ) - sina = cos(a +

a - cosa = cos(a + )

sina - cosa = )

4sin(

k a

k a a

cos  cos a     a  k 2 

d Bất đẳng thức Cô-si: ab2 a.b; (a, b 0, dấu “=” khi a = b)

e Định lý Viet:

y x

a

c P y x

a

b S y x

,

Trang 3

- -

Trang 4

7 ĐƠN VỊ CHUẨN TRONG HỆ SI (Systeme International)

Đơn vị chiều dài: mét (m)

Đơn vị thời gian: giây (s)

Đơn vị khối lượng: kilôgam (kg)

Đơn vị nhiệt độ: kenvin (K)

Đơn vị cường độ dòng điện: ampe (A)

Đơn vị cường độ sáng: canđêla (Cd)

Đơn vị lượng chất: mol (mol)

Chú ý: các bội và ước về đơn vị chuẩn và sử dụng máy tính Casio

Trang 5

3 Động học chất điểm:

a Chuyển động thẳng đều: v = const; a = 0

b Chuyển động thẳng biến đổi đều: v  o ; a  const

v v t

v a

s  v2 v 0 2as

c Rơi tự do:

22

2

12

1

mv mv

12

1

l k kx

2 1

d Định luật bảo toàn cơ năng: W1W2

Hay W d1W t1W d2W t2

- -

Trang 6

6 Điện tích:

a Định luật Cu-lông:  

2 2 1

r

q q k F

 v B



thì hạt chuyển động tròn đều Khi vật chuyển động tròn đều thì lực

Lorenzt đóng vai trò là lực hướng tâm

Bán kính quỹ đạo:

B q

 (là suất điện động của nguồn điện, đơn vị là Vôn (V))

 Công và công suất của dòng điện ở đoạn mạch:

A = UIt

P =  U.I

t A

Trang 7

E I

1

2 21sin

sin

v

v n

n n r

2 1

n

n i i

n n

gh

Ngày mai đang bắt đầu từ ngày hôm nay!

- -

“Đường đi khó không phải vì ngăn sông cách núi

Chỉ khó vì lòng người ngại núi, e sông”

- -

Trang 8

CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA

a Thế nào là dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh một vị

trí đặc biệt, gọi là vị trí cân bằng

b Dao động tuần hoàn: Sau những khoảng thời gian bằng

nhau gọi là chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ

c Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một

hàm cosin (hay sin) của thời gian

3 Phương trình dao động điều hòa (li độ): x = Acos(t + )

+ x: Li độ, đo bằng đơn vị độ dài cm hoặc m

-A O A

+ A = xmax: Biên độ (luôn có giá trị dương)

+ 2A: Chiều dài quỹ đạo

+ : tần số góc (luôn có giá trị dương)

+  t  : pha dđ (đo bằng rad)

+ : pha ban đầu (tại t = 0, đo bằng rad)

+ Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên dương: 0

+ Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên âm:  

+ Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều âm:

+ Quỹ đạo là một đoạn thẳng dài L = 2A

+ Mỗi chu kì vật qua vị trí biên 1 lần, qua các vị trí khác 2 lần (1 lần theo chiều dương và 1 lần theo chiều âm)

Trang 9

+ Vật ở VTCB: x = 0; vmax = A; amin = 0

+ Vật ở biên: x = ±A; vmin = 0; amax = 2

A

6 Hợp lực tác dụng lên vật (lực hồi phục): F = ma = - m2x=-kx

+ Fhpmax = kA = m2A: tại vị trí biên

+ Fhpmin = 0: tại vị trí cân bằng

+ Dđ cơ đổi chiều khi lực đạt giá trị cực đại

+ Lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng

7 Công thức độc lập: 2

2 2 2



v x



a v

+ Kéo vật lệch khỏi VTCB 1 đoạn rồi buông (thả)  A

+ Kéo vật lệch khỏi VTCB 1 đoạn rồi truyền v  x

Trang 10

10 Mối liên hệ giữa cđ tròn đều và dđđh:

Dđđh được xem là hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo Với:

B1: Vẽ đường tròn (O, R = A);

B2: t = 0: xem vật đang ở đâu và

bắt đầu chuyển động theo chiều

âm hay dương

t

0

360 360

M

A



Trang 11

11 Thời gian và đường đi trong dao động điều hòa:

a Thời gian ngắn nhất:

* Thời gian dđ: Xét dđđh với chu kỳ T, biên độ A

Biên âm VTCB Biên dương

 

b Đường đi:

+ Đường đi trong 1 chu kỳ là 4A; trong 1/2 chu kỳ là 2A

+ Đường đi trong l/4 chu kỳ là A khi vật đi từ VTCB đến vị trí biên hoặc ngược lại

@ Bài toán tính quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian 0 < t < T/2

2

1 M

M

P 2

Trang 12

- Vật có vận tốc lớn nhất khi qua VTCB, nhỏ nhất khi qua vị trí biên nên trong cùng một khoảng thời gian quãng đường đi được càng lớn khi vật

, ( 0, )2

t với Smax; Smin tính như trên

Trang 13

d Quãng đường và thời gian trong dđđh

12 Tính khoảng thời gian: 1 2 ( 1 2 )

13 Vận tốc trong một khoảng thời gian  t:

@ Vận tốc không vượt quá giá trị v  x A cos(   t  )

Trang 14

CHUYÊN ĐỀ 1: CHUYỂN ĐỘNG TRÕN ĐỀU VÀ DĐĐH

Dđđh được xem là hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo Với:

R

v

R

B1: Vẽ đường tròn (O, R = A);

B2: t = 0: xem vật đang ở đâu và

bắt đầu chuyển động theo chiều

âm hay dương

t

0

360 360

Quãng đường và thời gian trong dđđh

Chú ý: Phương pháp tổng quát nhất để tính vận tốc, đường đi, thời gian,

hay vật qua vị trí nào đó trong quá trình dao động Ta cho t = 0 để xem vật bắt đầu chuyển động từ đâu và đang đi theo chiều nào, sau đó dựa vào các vị trí đặc biệt trên để tính

M

A



Trang 15

Nhận xét: Chu kì của con lắc lò xo

+ tỉ lệ thuận căn bậc 2 của m; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của k

+ chỉ phụ thuộc vào m và k; không phụ thuộc vào A (sự kích thích ban đầu)

3 Tỉ số chu kì, khối lƣợng và số dao động: 2 2 1 1

T  m n  k

4 Chu kì và sự thay đổi khối lƣợng: Gắn lò xo k vào vật m1 được chu

kỳ T1, vào vật m2 được T2, vào vật khối lượng m1 + m2 được chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) được chu kỳ T4

Thì ta có: T32 T12T22 và 2 2 2

5 Chu kì và sự thay đổi độ cứng: Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l

được cắt thành các lò xo có độ cứng k1, k2, và chiều dài tương ứng là l1 ,

2 1

k k

k k k

Trang 16

l0

lmax

O

xA

A

-l0

lcb

lmin

Dạng 2: Lực đàn hồi và lực hồi phục

1 Lực hồi phục: là nguyên nhân làm cho vật dđ, luôn hướng về vị trí

cân bằng và biến thiên điều hòa cùng tần số với li độ

Fhp = - kx = m2x (Fhpmin = 0; Fhpmax = kA)

2 Lực đàn hồi: xuất hiện khi lò xo bị biến dạng và đưa vật về vị trí lò

Dấu “+” nếu chiều dương cùng chiều dãn của lò xo

+ Fđhmax = k(l0+A) : Biên dưới: ở vị trí thấp nhất

+ Fđhmax = k(A - l0): Biên trên: ở vị trí cao nhất

+

A l khi A l k

A l khi

0 min

);

(

;0

Chú ý:

+ Biên trên: l0  AF đhm in 0 x A

+ Fđh = 0: tại vị trí lò xo không bị biến dạng

3 Chiều dài lò xo:

+ Chiều dài lò xo tại vị trí cân bằng:

2

min max 0 0

l l l l

mg

l  

+ Chiều dài cực đại (ở vị trí thấp nhất): lmax = lcb + A

+ Chiều dài cực tiểu (ở vị trí cao nhất): lmin = lcb – A

4 Tính thời gian lò xo giãn hay nén trong một chu kì: Trong một chu kì

@ Thời gian lò xo giãn: Δtgiãn = T – tnén

b Khi A < l 0 (Với Ox hướng xuống): Thời gian lò xo giãn trong

một chu kì là t = T; Thời gian lò xo nén bằng không

Có thể dùng phương pháp phân tích: xem vật bắt đầu chuyền động từ đâu rồi dựa vào các vị trí đặt biệt để tính

Trang 17

- - Dạng 3: Năng lƣợng trong dđđh:

1 Lò xo nằm ngang:

2

12

+ Cơ năng được bảo toàn và tỉ lệ với bình phương biên độ

+ Vị trí thế năng cực đại thì động năng cực tiểu và ngược lại

+ Thời gian để động năng bằng thế năng là:

Trang 18

2 Lò xo treo thẳng đứng:

0 ) (

2

1

l A k

W   

b Thế năng: W k x l mgh

t    2 

0 ) ( 2

c Khi    21( )21

x

A n

W

W n

A x

t đ

- -

“Sự nghi ngờ là cha đẻ của phát minh” Galileo Galiles

- -

Dạng 4: Viết phương trình dđđh: Các bước lập phương trình dđdđ:

* B1: Chọn: + Gốc tọa độ: + Chiều dương: + Gốc thời gian:

(Thường bài toán đã chọn)

) cos(

t A x

* B3: Xác định , A và 

Trang 19

g m

k T

+ Vật cđ theo chiều dương thì v > 0sin 0

+ Vật cđ theo chiều âm thì v < 0sin 0

+ Tại vị trí biên v = 0

+ Gốc thời gian tại vị trí biên dương:  0

+ Gốc thời gian tại vị trí biên âm:   

Trang 20

+ Gốc thời gian tại vị trí cân bằng theo chiều âm:

@ Nếu d l0

+ buông (thả) thì A =l0+ d + truyền vận tốc thì x =l0+ d - -

“ Sự thành công trên đời do tay người năng dạy sớm ”

- -

Trang 21

Dạng 5: Tổng hợp dao động

1 Công thức tính biên độ và pha ban đầu của dđ tổng hợp:

)cos(

AA2AA

2 2 1

2 2 1 1

cosAcosA

sinAsinAtan

B3: ấn SHIFT 2 3 = Máy sẽ hiện A

4 Khoảng cách giữa hai dao động

x = x 1 – x 2 = A‟ cos(t + ‟) Với x max = A ’

5 Điều kiện A 1 để A 2max

A 2max = A/ sin(2 - 1 )

A 1 = A/tan(2 - 1 )

Chú ý: Nếu cho A 2 thí từ 2 công thức trên ta tìm đƣợc A = A min

A min = A 2sin(2 - 1 ) = A 1tan(2 - 1 )

* Hãy Nhớ bộ 3 số: 3, 4, 5 (6, 8, 10)

6 Chú ý:

+ Đưa về dạng hàm cos trước khi tổng hợp

- -

“Đường đi khó không khổ vì ngăn sông cách núi

Chỉ khó vì lòng người ngại núi, e sông ”

- -

Trang 22

CHUYÊN ĐỀ 2: MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP NÂNG CAO Dạng 1: Đk để vật m 1 và m 2 chồng lên nhau và cđ cùng gia tốc

1 Tìm biên độ để m 2 không trƣợt trên vật m 1 (lò xo nằm ngang):

m m

“Đường đi khó không khổ vì ngăn sông cách núi

Chỉ khó vì lòng người ngại núi, e sông ”

- - Dạng 2: Dđ của vật sau khi va chạm với vật khác

1 Nếu va chạm đàn hồi thì áp dụng định luật bảo toàn động lƣợng

và định luật bảo toàn cơ năng để tìm vận tốc sau va chạm:

2 2 ' 1 1 2 2 1

1 1 1 2

v m M m M v

v m M V

MV mv mv

Trang 23

Dạng 3: Dđ của vật sau khi rời khỏi giá đỡ cđ

1 Nếu giá đỡ bắt đầu cđ từ vị trí lò xo không bị biến dạng thì quãng đường từ lúc bắt đầu cđ đến lúc giá đỡ rời khỏi vật: S =  l

2 Nếu giá đỡ bắt đầu cđ từ vị trí lò xo đã dãn một đoạn b thì:

S =  l- b Với

k a g m

l (  )

 : độ biến dạng khi giá đỡ rời khỏi vật

3 Li độ tại vị trí giá đỡ rời khỏi vật: x = S - l0 Với

1 Độ biến dạng:

k g D Sh m

1 Trong thang máy đi lên:

k a g m

k  

- - Dạng 6: Con lắc lò xo nằm trên mặt phẳng nghiêng 1 góc  so với mặt phẳng ngang:







sin 2

0

g

l T

Trang 24

CHỦ ĐỀ 3: CON LẮC ĐƠN

Dạng 1: Đại cương về con lắc đơn

Mô tả: Con lắc đơn gồm một vật nặng treo vào sợi dây không giãn, vật nặng kích thước không đáng kể so với chiều dài sợi dây, sợi dây khối lượng không đáng kể so với khối lượng của vật nặng

2



 

Nhận xét: Chu kì của con lắc đơn

+ tỉ lệ thuận căn bậc 2 của l; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của g

+ chỉ phụ thuộc vào l và g; không phụ thuộc biên độ A và m

+ ứng dụng đo gia tốc rơi tự do (gia tốc trọng trường g)

2 Phương trình dđ: Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực

Lưu ý: S0 đóng vai trò như A còn s đóng vai trò như x

S0 đóng vai trò như A còn s đóng vai trò như x

+ Với con lắc lò xo lực hồi phục không phụ thuộc vào khối lượng

5 Chu kì và sự thay đổi chiều dài: Tại cùng một nơi con lắc đơn chiều

dài l 1 có chu kỳ T1, con lắc đơn chiều dài l2 có chu kỳ T2, con lắc đơn

chiều dài l 1 + l 2 có chu kỳ T2,con lắc đơn chiều dài l1 - l 2 (l 1 >l 2) có chu

kỳ T4 Ta có: 2 2 2

T T T và T42 T12T22

6 Tỉ số số dao động, chu kì tần số và chiều dài: Trong cùng thời gian

con lắc có chiều dài l1 thực hiện được n1 dao động, con lắc l2 thực hiện được n2 dao động Ta có: n1T1 = n2T2 hay

2 1 1 2 1 2 2 1

f

f l

l T

T n

n



Trang 25

Dạng 2: Phương trình dđ, vận tốc, gia tốc, lực căng dây và năng lượng

1 Phương trình dđ: (Viết phương trình dđ giống con lắc lò xo)

s = S0cos(t +) v = -S0sin(t +) a=- 2

2 Vận tốc, lực căng, năng lượng:

* 0 100 : v  gl(02 2) ; T = mg(1+021,52)

2 2

2

1 2

1 2 1 2 1







mgl S m W W W

mv W

mgl W

đ t đ t

W W W

mv W

mgl mgh W

) cos 1

Chú ý: + vmax và T max khi = 0 + vmin và T min khi = 0

+ Độ cao cực đại của vật đạt được so với VTCB:

2 ax ax

2

m m

v h

Trang 26

4 Công thƣ ́ c xác đi ̣nh vâ ̣n tốc của vâ ̣t t ại vị trí mà động năng bằng

1 Thay đổi nhiệt độ (chiều dài l thay đổi, g không đổi):

2 1

2

l

l T

T 

) (

) ( 2 1

1 2 1 2

1 1 2 1 2

t t l l l

T t t T T T

2 2 1 1

2

g g T T

g

l T g

l T

R

h T T

2

2 l g

g

l  Nếu đưa lên cao thì

h R

R g

g

2 1

R

R M

M g

g T

+ Trong cùng khoảng thời gian, đồng hồ có chu kì T1 có số chỉ t1 thì đồng hồ có con lắc T2 có chỉ số t2 Ta có:

2 1 1

2

T

T t

t



3 Thời gian chạy sai mỗi ngày:

1 60 60 24

Trang 27

+ Nếu T > 0: con lắc chạy chậm; Nếu T < 0: con lắc chạy nhanh

+ Con lắc dđ đúng trở lại T ’ = T thay đổi t o

hoặc h

0

4 Phần trăm tăng giảm của chu kỳ theo l và g

+ % tăng giảm T theo % tăng giảm của l: (%)

2

1 (%)

l l

g g

1(%)2

1(%)

g

g l

Ta có:

' '

2

g

g T T g

l T g

l T

E:cường độ điện trường (V/m)

U: điện áp giữa 2 bản tụ điện (V); d: khoảng cách giữa 2 bản tụ điện (m)

a TH1: Điện tích q > 0 cường độ điện trường E

g'  

Trang 28

b TH2: điện tích q > 0 cường độ điện trường E

hướng thẳng đứng lên

trên tương đương với điện tích q < 0 cường độ điện trường E

hướng thẳng đứng xuống dưới

m

E q g

m

qE g

cb

gl v



cos

) cos 1 (

@ Chú ý: Một con lắc đơn mang điện tích dương khi không có điện

trường nó dao động điều hòa với chu kỳ T Khi có điện trường hướng thẳng đứng xuống thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là T1 Khi có điện trường hướng thẳng đứng lên thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là T2 Chu kỳ T dao động điều hòa của con lắc khi không có điện trường liên hệ với T1 và T2 là: 1 2

2

T T T

Trang 29

Dạng 5: Con lắc đặt trong thang máy

Ta có:

' '

2

g g T T

g

l T g

l T

2

a g

l T

ma P

1 Xe chuyển động theo phương ngang

'

g

g T

g

a mg

ma P F

g a g

2tan

'

2 0 2

2 2

Trang 30

2 Xe chuyển động trên mặt phẳng nghiêng góc không ma sát

'

g

g T

g g

:sin

cos'

cossin

'

2 2

ag g

a

l T





a g

a





@ xuống dốc: ag(sincos)

@ lên dốc: ag(sincos)

- - Dạng 7: Dđ của con lắc đơn có ma sát

1 Để duy trì dđ cần động cơ nhỏ có công suất:

nT

E E t

2

1

; 2

1mgl E mgl

2 Công của lực cản:

4 4

4

0 0

0

mg l

A F mgl

lF

C C

Trang 31

Dạng 8: Con lắc bị vướng đinh hoặc va chạm với vật cản

2 2

1 1

2 2

l l g

l T

g

l T

Để xác định chu kỳ T của một con lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T0 (đã biết) của một con lắc khác (T  T0)

Hai con lắc gọi là trùng phùng khi chúng đồng thời đi qua một vị trí xác định theo cùng một chiều

Thời gian giữa hai lần trùng phùng 0

Nếu T < T0  = nT = (n+1)T0 với n  N*

- -

“Chín phần mười của nền tảng thành công là sự tự tin

và biết đem hết nghị lực ra thực hiện ”

- -

0





Trang 32

2 Dao động duy trì: Để dđ của một hệ không bị tắt dần, cần bổ sung

năng lượng cho nó một cách đều đặn trong từng chu kì để bù vào phần năng lượng mất đi do ma sát Dđ của hệ khi đó được gọi là dđ duy trì

- Đặc điểm:

+ Biên độ không đổi + Tần số dao động bằng tần số riêng (fo) của hệ

3 Dao động cưỡng bức: Là dao động của hệ dưới tác dụng của ngoại

lực cưỡng bức tuần hoàn

- Đặc điểm:

+Biên độ không đổi, tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số ngoại lực

+Tần số dao động bằng tần số của lực cưỡng bức(f)

4 Hiện tượng cộng hưởng: Khi f = fo thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại =>Hiện tượng cộng hưởng

+ Điều kiện cộng hưởng: f = f0 hay  = 0 hay T = T0

0

T t t

+ Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng: Cộng

hưởng không chỉ có hại mà còn có lợi

-Tòa nhà, cầu, máy, khung xe, là những hệ dao động có tần số riêng Không để cho chúng chịu tác dụng của các lực cưởng bức, có tần

số bằng tần số riêng để tránh cộng hưởng, dao động mạnh làm gãy, đổ

- Hộp đàn của đàn ghi ta, là những hộp cộng hưởng làm cho tiếng đàn nghe to, rỏ

Chú ý:

+ Dđ tắt dần là dđ có biên độ giãm dần theo thời gian

+ Dđ cưỡng bức chịu tác dụng của ngoại lực lực biến thiên tuần hoàn + Dđ duy trì giữ biên độ không đổi mà không làm chu kì thay đổi

Trang 33

T



 x

t O

Dao động tự do, dao

động duy trì Dđ tắt dần

Dao động cưỡng bức Cộng hưởng

Lực tác

dụng Do tác dụng của nội lực tuần hoàn

Do tác dụng của lực cản (do ma sát)

Do tác dụng của ngoại lực tuần hoàn Biên độ

A

Phụ thuộc điều kiện

ban đầu Giảm dần theo thời gian

Phụ thuộc biên độ của ngoại lực và hiệu số

0(f cb f )

Bằng với chu kì ( hoặc tần số) của ngoại lực tác dụng

lên hệ Hiện

Sẽ xãy ra HT cộng hưởng (biên độ A đạt max) khi tần số f cb  f0

Chế tạo khung xe, bệ máy phải có tần số khác xa tần

số của máy gắn vào nó Chế tạo các loại nhạc cụ

5 Các đại lượng trong dao động tắt dần:

* Quãng đường vật đi được đến lúc dừng lại là: 2 2 2

* Vận tốc cực đại của vật đạt được khi thả nhẹ cho vật dao động từ vị trí

biên ban đầu: v max = gA

k

g m m

2 2 2



Trang 34

CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG SÓNG CƠ

1 Khái niệm về sóng cơ, sóng ngang, sóng dọc?

a Sóng cơ: là dao động dao động cơ lan truyền trong một môi

trườngkhông truyền được trong chân không

Đặc điểm:

- Sóng cơ không truyền được trong chân không

- Khi sóng cơ lan truyền, các phân tử vật chất chỉ dao động tại chổ, pha

dao động và năng lượng sóng chuyển dời theo sóng

- Trong môi trường đồng tính và đẳng hướng, tốc độ không đổi

b Sóng dọc: là sóng cơ có phương dao động trùng với phương truyền

sóng Sóng dọc truyền được trong chất khí, lỏng, rắn

Ví dụ: Sóng âm trong không khí

c Sóng ngang: là sóng cơ có phương dđ vuông góc với phương truyền

sóng Sóng ngang truyền được trong chất rắn và trên mặt chất lỏng

Ví dụ: Sóng trên mặt nước

2 Các đặc trưng của sóng cơ:

a Chu kì (tần số sóng): là đại lượng không thay đổi khi sóng truyền từ

môi trường này sang môi trương khác

b Biên độ sóng: là biên độ dđộng của một phần tử có sóng truyền qua

c Tốc độ truyền sóng: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường;

phụ thuộc bản chất môi trường (V R > V L > V K ) và nhiệt độ (nhiệt độ

của môi trường tăng thì tốc độ lan truyền càng nhanh)

C1: là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền

sóng dao động cùng pha với nhau

C2: là quãng đường sóng lan truyền trong một chu kì

e Năng lượng sóng: Qtrình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng

Trang 35

3 Chú ý:

+ Số chu kì bằng số gợn sóng trừ 1

+ Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là 

+ Quãng đường truyền sóng: S = v.t

  

- Khoảng cách giữa hai điểm dao động cùng pha: d k (k = 1, 2, 3…)

- Khoảng cách giữa hai điểm dao động ngược pha: d ( 1

k )2

  (k = 0,

1, 2…)

Chú ý:

+ Nếu nguồn kích thích bằng dòng điện có tần số f thì sóng dđ với 2f

+ Hai điểm gần nhau nhất cùng pha cách nhau 1 bước sóng

+ Hai điểm gần nhau nhất ngược pha cách nhau nửa bước sóng

+ Hai điểm gần nhau nhất vuông pha cách nhau một phần tư bước sóng

2 d



N N

2 d



Trang 36

CHỦ ĐỀ 2: DAO THOA SÓNG

1 Hiện tượng giao thoa sóng: là sự tổng hợp của 2 hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những chỗ biên độ sóng được tăng

cường (cực đại giao thoa) hoặc triệt tiêu (cực tiểu giao thoa) Hiện tượng

giao thoa là hiện tượng đặc trưng của sóng

2 Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp:

Đk để có giao thoa: 2 nguồn sóng là 2 nguồn kết hợp

o Dao động cùng phương, cùng chu kỳ

o Có hiệu số pha không đổi theo thời gian

3 Phương trình: Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S 1 , S 2 cách nhau một khoảng l:

Điểm M cách 2 nguồn d1, d2

@ Nếu tại hai nguồn S1 và S2 cùng phát ra hai sóng giống hệt nhau có phương trình sóng là: u1 = u2 = Acost và bỏ qua mất mát năng lượng khi sóng truyền đi thì thì sóng tại M (với S1M = d1; S2M = d2) là tổng hợp hai sóng từ S1 và S2 truyền tới sẽ có phương trình là:

Trang 37

s  



Vị trí của các điểm cực đại:

2 2 1

AB k

Số điểm (không tính 2 nguồn):

2

1 2

Vị trí của các điểm cực tiểu:

422

 Số cực đại giao thoa = số cực tiểu giao thoa + 1

b Hai nguồn dđ ngƣợc pha:  (2k1)

* Điểm dđ cực đại: d1 – d2 = (2k+1)

2

 (k + ) 

2

1 (kZ)

Số điểm (không tính 2 nguồn):

2

1 2

* Điểm dđ cực tiểu (không dđ): d1 – d2 = k (kZ)

Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn):



1 2 1 2

s s k s

s

5 Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng: f

k

d d

Trang 38

6 Chú ý:

+ Khoảng cách giữa hai hyperbol cực đại cách nhau

2



+ Những gợn lồi (cực đại giao thoa, đường dao động mạnh)

+ Những gợn lõm (cực tiểu giao thoa, đường đứng yên)

+ Khoảng cách giữa hai đường cực đại hoặc cực tiểu liên tiếp bằng λ/2

+ Khoảng cách giữa đường cực đại và cực tiểu gần nhau nhất bằng λ/4

+ k = 0 thì cực đại dao động là đường thẳng là trung trực của S1S2 + Hai nguồn S1S2 cùng pha nhau thì tại trung trực là cực đại giao thoa + Hai nguồn S1S2 ngược pha nhau thì tại trung trực là cực tiểu giao thoa + Xác định điểm M dđ với Amax hay Amin ta xét tỉ số

- - CHUYÊN ĐỀ: CÁC DẠNG TOÁN GIAO THOA ĐẶC BIỆT

Dạng 1: Xác định số điểm cực trị trên đoạn CD tạo với AB thành hình vuông hoặc hình chử nhật

@ TH1: Hai nguồn dao động cùng pha

Trang 39

TH2: Hai nguồn A, B dao động ngƣợc pha ta đảo lại kết quả

a Số điểm cực đại trên đoạn CD thoã mãn:

Chú ý: mỗi vòng tròn đồng tâm trên mặt nước sẽ cách nhau 1 bước sóng

Suy ra số điểm cực đại hoặc cực tiểu trên đường tròn là = 2k Do mỗi đường cong hypebol cắt đường tròn tại 2 điểm

- -

Dạng 5: Xác định biên độ tổng hợp của hai nguồn giao thoa

TH1: Hai nguồn A, B dao động cùng pha

Từ phương trình giao thoa sóng: ( 2 1 ( 1 2 )

2 1

(2 1 2

TH2: Hai nguồn A, B dao động ngƣợc pha

Ta nhận thấy biên độ giao động tổng hợp là: ( 2 1 )

Trang 40

Chú ý: Nếu O là trung điểm của đoạn AB thì tại 0 hoặc các điểm nằm trên đường trung trực của đoạn A,B sẽ dao động với biên độ cực tiểu và bằng: A M 0 (vì lúc này d1d2)

TH3: Hai nguồn A, B dao động vuông pha

Ta nhận thấy biên độ giao động tổng hợp là: ( 2 1 )

- -

Dạng 7: Tìm số cực trị giữa hai điểm M, N cách hai nguồn lần lƣợt

là d 1M , d 2M , d 1N , d 2N

Đặt dM = d1M - d2M; dN = d1N - d2N và giả sử dM < dN + Hai nguồn dao động cùng pha:

Định dạng
Số trang	95
Dung lượng	2,22 MB

TỔNG HỢP LÝ THUYẾT VÀ CÔNG THỨC ÔN LUYỆN THI ĐẠI HỌC môn vật lý hay nhất

Đặc điểm của súng dừng: