Tiểu luận môn vật lý Dao Động Sóng

Chương 2: Dao động sóng Nhóm1 Phạm hùng phạm vương hùng lê minh tâm huỳnh long vinh nguyễn ngọc đức thiện Chương 2: Dao động sóng Nhóm1 Phạm hùng phạm vương hùng lê minh tâm huỳnh long vinh nguyễn ngọc đức thiện Bài 1.Dao động cơ điều hồ 1.Dao động điều hồ của con lắc lò xo Một hệ vật gồm quả cầu nhỏ khối lượng m treo vào một đầu lò xo L,đầu kia giữ cố định. Quả cầu có thể trượt dọc theo một thanh ngang xuyên qua tâm nó và lò xo có khối lượng không đáng kể 1.Dao động điều hồ của con lắc lò xo Một hệ vật gồm quả cầu nhỏ khối lượng m treo vào một đầu lò xo L,đầu kia giữ cố định. Quả cầu có thể trượt dọc theo một thanh ngang xuyên qua tâm nó và lò xo có khối lượng không đáng kể F đh = − k.x Dấu “ – ” chứng tỏ đh F ngược chiều x, hệ số tỷ lệ k gọi là hệ số đàn hồi. b) Phương trình dao động điều hồ Áp dụng phương trình cơ bản của động lực học m.a = F đối với con lắc lò xo chuyển động dọc trục Ox với gia tốc a= dưới tác dụng của lực đàn hồi F=F đh = −k.x , ta nhận được: = -k.x hay + = 0 Trong đó Nghiệm của nó có dạng: (*) với ,ω0 ,ϕ , A0 là các hằng số phụ thuộc vào các điều kiện ban đầu. F đh = − k.x Dấu “ – ” chứng tỏ đh F ngược chiều x, hệ số tỷ lệ k gọi là hệ số đàn hồi. b) Phương trình dao động điều hồ Áp dụng phương trình cơ bản của động lực học m.a = F đối với con lắc lò xo chuyển động dọc trục Ox với gia tốc a= dưới tác dụng của lực đàn hồi F=F đh = −k.x , ta nhận được: = -k.x hay + = 0 Trong đó Nghiệm của nó có dạng: (*) với ,ω0 ,ϕ , A0 là các hằng số phụ thuộc vào các điều kiện ban đầu. Đồ thị của dao động Vì Từ đó suy ra: A0 gọi là biên độ dao động gọi là pha của dao động, ϕ là pha ban đầu là tần số góc của dao động Đồ thị của dao động Từ phương trình (*) ta tìm được vận tốc v và gia tốc a của dao động cơ điều hòa có dạng: x(t + T0 )= x(t); v(t + T0 ) = v(t); a(t + T0 ) = a(t) Chu kỳ T0 là khoảng thời gian để hệ vật thực hiện một dao động toàn phần Tần số f0 là đại lượng đo bằng số dao động tuần hoàn trong đơn vò thời gian: Từ phương trình (*) ta tìm được vận tốc v và gia tốc a của dao động cơ điều hòa có dạng: x(t + T0 )= x(t); v(t + T0 ) = v(t); a(t + T0 ) = a(t) Chu kỳ T0 là khoảng thời gian để hệ vật thực hiện một dao động toàn phần Tần số f0 là đại lượng đo bằng số dao động tuần hoàn trong đơn vò thời gian: Năng lượng của giao động cơ điều hồ E =Eđ +Et Động năng của con lắc lò xo: thế năng của con lắc lò xo tại vò trí có độ dời x, sẽ bằng: Xét con lắc đơn đang dao động ở góc lệch α ≤ 10 0 . Lực tác dụng lên hòn bi gồm trọng lực p và lực căng dây T Theo định luật II Newton: Vì α rất nhỏ nên: Chu kỳ của con lắc đơn Bài 2.Dao động cơ tắt dần  Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian do tác dụng của lực ma sát. Ma sát của môi trường càng lớn, dao động tắt dần càng nhanh Fc=-r v với r là hệ số cản (phụ thuộc bản chất và nhiệt độ) của môi trường *Phương trình dao động cơ tắt dần Áp dụng phương trình cơ bản của động lực học chất điểm đối với con lắc lò xo dao động tắt dần trong môi trường : Thay đồng thời đặt và ta được : khi thì nghiệm của phương trình này có dạng: rvkxFF dt xd m cdh  2 2 dt dx v  m k  2 0  m r   2 Fc=-r v với r là hệ số cản (phụ thuộc bản chất và nhiệt độ) của môi trường *Phương trình dao động cơ tắt dần Áp dụng phương trình cơ bản của động lực học chất điểm đối với con lắc lò xo dao động tắt dần trong môi trường : Thay đồng thời đặt và ta được : khi thì nghiệm của phương trình này có dạng: dt dx v  m k  2 0  m r   2 02 2 0 2 2  x dt dx dt xd    0       teAx t cos 0 2 2 0   chu kỳ của dao động tắt dần: Nhận xét thấy Mức độ suy giảm của biên dộ dao động cơ tắt dần theo thời gian đặt trưng bởi đại lượng gọi là giảm lượng loga: hay với β là hệ số tắt dần. 22 0 22      T 0 0 2    TT chu kỳ của dao động tắt dần: Nhận xét thấy Mức độ suy giảm của biên dộ dao động cơ tắt dần theo thời gian đặt trưng bởi đại lượng gọi là giảm lượng loga: hay với β là hệ số tắt dần. )( 0 lnln TtB t o Tt t eA eA A A       T   . thành sóng cơ  Q trình lan truyền trong dao động cơ ở mơi trường đàn hồi được gọi là sóng đàn hồi hay sóng cơ  Nguồn sóng: gây nên sóng Tia sóng: phương truyền sóng  Trường sóng: môi trường sóng. điều kiện ban đầu. Đồ thị của dao động Vì Từ đó suy ra: A0 gọi là biên độ dao động gọi là pha của dao động, ϕ là pha ban đầu là tần số góc của dao động Đồ thị của dao động Từ phương trình (*) ta. trường sóng truyền qua Mặt sóng: các điểm có DĐ cùng pha  Mặt đầu sóng: mặt sóng ngoài cùng 2 .Sóng ngang và sóng dọc Sóng cơ gồm 2 loại :sóng ngang va sóng doc. Sóng ngang là sóng có các phần tử của