Hệ Thống Hoá Kiến Thức Vật Lý 12 Và Các Công Thức Tính Nhanh Trong Bài Tập Trắc Nghiệm

HỆ THỐNG HỐ KIẾN THỨC VẬT LÝ 12 VÀ CÁC CƠNG THỨC TÍNH NHANH TRONG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM CHƯƠNG : DAO ĐỘNG CƠ I DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ Phương trình dao động: x = Acos(ωt + ϕ) Vận tốc tức thời: v = -ωAsin(ωt + ϕ) r v ln chiều với chiều chuyển động (vật cđộng theo chiều dương v>0, theo chiều âm v 0, ngược lại v < + Trước tính ϕ cần xác định rõ ϕ thuộc góc phần tư thứ đường tròn lượng giác (thường lấy -π < ϕ ≤ π) II CON LẮC LỊ XO Tần số góc: ω = k 2π m ω = ; chu kỳ: T = = 2π ; tần số: f = = m ω k T 2π 2π k m Điều kiện dao động điều hồ: Bỏ qua ma sát, lực cản vật dao động giới hạn đàn hồi 2 Cơ năng: W = mω A2 = kA2 * Độ biến dạng lò xo thẳng đứng vật VTCB: ∆l0 = ∆l0 mg ⇒ T = 2π g k * Độ biến dạng lò xo vật VTCB với lắc lò xo nằm mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α: ∆l0 = ∆l0 mg sin α ⇒ T = 2π g sin α k -A ∆l -A giãn O ∆l O A x Hình a (A < ∆l) nén giãn A x Hình b (A > ∆l) + Chiều dài lò xo VTCB: lCB = l0 + ∆l0 (l0 chiều dài tự nhiên) + Chiều dài cực tiểu (khi vật vị trí cao nhất): lMin = l0 + ∆l0 – A + Chiều dài cực đại (khi vật vị trí thấp nhất): lMax = l0 + ∆l0 + A Gi Né A ⇒ lCB = (lMin + lMax)/2 ãn −n l x A + Khi A >∆l0 (Với Ox hướng xuống): ∆ - Thời gian lò xo nén lần thời gian ngắn để vật từ vị trí x1 = -∆l0 đến x2 = -A Hình vẽ thể thời gian lò - Thời gian lò xo giãn lần thời gian ngắn để xo nén giãn chu kỳ (Ox hướng xuống) vật từ vị trí x1 = -∆l0 đến x2 = A, Lưu ý: Trong dao động (một chu kỳ) lò xo nén lần giãn lần Lực kéo hay lực hồi phục F = -kx = -mω2x Đặc điểm: * Là lực gây dao động cho vật * Ln hướng VTCB * Biến thiên điều hồ tần số với li độ Lực đàn hồi lực đưa vật vị trí lò xo khơng biến dạng Có độ lớn Fđh = kx* (x* độ biến dạng lò xo) * Với lắc lò xo nằm ngang lực kéo lực đàn hồi (vì VTCB lò xo khơng biến dạng) * Với lắc lò xo thẳng đứng đặt mặt phẳng nghiêng + Độ lớn lực đàn hồi có biểu thức: * Fđh = k|∆l0 + x| với chiều dương hướng xuống * Fđh = k|∆l0 - x| với chiều dương hướng lên + Lực đàn hồi cực đại (lực kéo): FMax = k(∆l0 + A) = FKmax (lúc vật vị trí thấp nhất) + Lực đàn hồi cực tiểu: * Nếu A < ∆l0 ⇒ FMin = k(∆l0 - A) = FKMin * Nếu A ≥ ∆l0 ⇒ FMin = (lúc vật qua vị trí lò xo khơng biến dạng) Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đại: F Nmax = k(A - ∆l0) (lúc vật vị trí cao nhất) * Lực đàn hồi, lực hồi phục: (Chọn chiều dương hướng xuống)  FđhM = k (∆l + A)  a Lực đàn hồi: Fđh = k (∆l + x ) ⇒  Fđhm = k (∆l − A) ∆l > A  F = ∆l ≤ A  đhm  FhpM = kA b Lực hồi phục: Fhp = kx ⇒  F =  hpm   FhpM = mω A F = ma ⇒ hay hp    Fhpm = lực hồi phục ln hướng vào vị trí cân Chú ý: Khi hệ dao động theo phương nằm ngang lực đàn hồi lực hồi phục Fđh = Fhp Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l cắt thành lò xo có độ cứng k 1, k2, … chiều dài tương ứng l1, l2, … có: kl = k1l1 = k2l2 = … Ghép lò xo: 1 * Nối tiếp k = k + k + ⇒ treo vật khối lượng thì: T2 = T12 + T22 * Song song: k = k1 + k2 + … ⇒ treo vật khối lượng thì: 1 = + + T T1 T2 Gắn lò xo k vào vật khối lượng m chu kỳ T1, vào vật khối lượng m2 T2, vào vật khối lượng m1+m2 chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) chu kỳ T4 Thì ta có: T32 = T12 + T22 T42 = T12 − T22 Đo chu kỳ phương pháp trùng phùng Để xác định chu kỳ T lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T (đã biết) lắc khác (T ≈ T0) Hai lắc gọi trùng phùng chúng đồng thời qua vị trí xác định theo chiều TT Thời gian hai lần trùng phùng θ = T − T Nếu T > T0 ⇒ θ = (n+1)T = nT0 Nếu T < T0 ⇒ θ = nT = (n+1)T0 với n ∈ N* III CON LẮC ĐƠN Tần số góc: ω = 2π l g ω = 2π = ; chu kỳ: T = ; tần số: f = = ω g l T 2π 2π g l Điều kiện dao động điều hồ: Bỏ qua ma sát, lực cản α0