1. NIỆM DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA. Dao động là chuyển động có giới hạn trong không gian lặp đi lặp lại quanh một ví cân bằng. Dao động tuần hoàn là dao động có trạng thái lặp lại như cũ sau khoảng thời gian bằng nhau Dao động điều hòa là là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian 2. PHƢƠNG TRÌNH KHÁI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA là nghiệm của phương trình vi phân: x’’ + 2x = 0 Có dạng như sau: x= Acos(t+) Trong đó: x: Li độ (cm), li độ là độ dời của vật so với vị trí cân bằng A: Biên độ (cm) (li độ cực đại) : vận tốc góc(rads) t + : Pha dao động (rads) : Pha ban đầu (rad). , A là những hằng số dương; phụ thuộc vào cách chọn gốc thời gian, gốc tọa độ. 3. PHƢƠNG TRÌNH VẬN TỐC, GIA TỐC a. Phuơng trình vận tốc v (cms) v = x’ = Asin(t + ) = Acos(t + + 2) v max v A . A . (vmax khi vật qua VTCB theo chiều dương; v min khi vật qua VTCB theo chiều âm. min Nhận xét: Trong dao động điều hoà vận tốc sớm pha hơn li độ một góc 2. b. Phuơng trình gia tốc a (ms2) a = v’ = x’’ = 2Acos(t + ) = 2x
Hoàng Thu CHƢƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ KHÁI NIỆM DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA Dao động chuyển động có giới hạn không gian lặp lặp lại quanh ví cân Dao động tuần hồn dao động có trạng thái lặp lại cũ sau khoảng thời gian Dao động điều hòa là dao động li độ vật hàm cosin (hay sin) thời gian PHƢƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA nghiệm phương trình vi phân: x’’ + 2x = Có dạng sau: x= Acos(t+) Trong đó: x: Li độ (cm), li độ độ dời vật so với vị trí cân A: Biên độ (cm) (li độ cực đại) : vận tốc góc(rad/s) t + : Pha dao động (rad/s) : Pha ban đầu (rad) , A số dương; phụ thuộc vào cách chọn gốc thời gian, gốc tọa độ PHƢƠNG TRÌNH VẬN TỐC, GIA TỐC a Phuơng trình vận tốc v (cm/s) v = x’ = - Asin(t + ) = Acos(t + v A A max v + ) (vmax vật qua VTCB theo chiều dương; vmin vật qua VTCB theo chiều âm Nhận xét: Trong dao động điều hoà vận tốc sớm pha li độ góc b Phuơng trình gia tốc a (m/s2) a = v’ = x’’ = - 2Acos(t + ) = - 2x = 2Acos(t + + π) a a max A A (Gia tốc cực đại biên âm, cực tiểu biên dương) Nhận xét: Trong dao động điều hoà gia tốc sớm pha vận tốc góc nguợc pha với li độ CHU KỲ, TẦN SỐ a Chu kỳ: T = t (s) Trong (t thời gian (s); N số dao động) T “Chu kỳ thời gian để vật thực dao động thời gian ngắn để trạng thái dao động lặp lại cũ.” b) Tần số: ƒ = 2 = N (Hz) t “Tần số số dao động vật thực giây (số chu kỳ vật thực giây).” CÔNG THỨC ĐỘC LẬP THỜI GIAN: 2 x v 1 A A Hoàng Thu 0976915056 2 A x 2 (I) v x v max v x v A a2 A = A v x 2 v v max ( II ) A x A v a v ( III ) a 1 a max ( IV ) TỔNG KẾT a Mơ hình dao động CON LẮC LÕ XO -A CB k x0 + v tăng Xét tốc độ v A amax = A.ω2 a giảm v = v max = Aω a=0 a=0 v giảm a tăng amin = -Aω2 a giảm b Nhận xét: - Một chu kỳ dao động vật quãng đuờng S = 4A - Chiều dài quỹ đạo chuyển động vật L = 2A - Vận tốc đổi chiều vị trí biên, đạt cực đại cân theo chiều dương, cực tiểu cân theo chiều âm - Gia tốc đổi hướng vị trí cân Gia tốc cực đại vị trí biên âm, cực tiểu vị trí biên dương BÀI TỐN VIẾT PHƢƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG Bƣớc 1: Phương trình dao động có dạng x = Acos(t + ) Bƣớc 2: Giải A, , L S v a v 2 x v 2 a 42 v - Tìm A: A = max max Trong đó: max max a - l chiều dài quỹ đạo dao động - S quãng đường vật chu kỳ - Tìm : = 2πf = 2 T v a max A max a A v max v max A - Tìm : Vòng tròn luợng giác (VLG) x Buớc 3: Thay kết vào phuơng trình v Aω t -Aω Đồ thị vận tốc theo thời gian đồ thị v - t II ĐỒ THỊ DAO ĐỘNG x A t -A Đồ thị li độ theo thời gian đồ thị x - t a Aω2 a ω2A t -ω2A A -A x -Aω2 Đồ thị gia tốc theo thời gian Đồ thị a - t Đồ thị gia tốc theo li độ Đồ thị a - x v Aω2 Aω -A A x -Aω Đồ thị vận tốc theo li độ Đồ thị v - x -Aω Aω v -Aω2 Đồ thị gia tốc theo vận tốc Đồ thị a - v ỨNG DỤNG VÕNG LƢỢNG GIÁC MỐI LIÊN HỆ GIỮA CHUYỂN ĐỘNG TRÕN ĐỀU VÀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA Tại t = ta có: cosφ = x x = A.cosφ = Tại t (s) ta có cos(ωt+φ) x A x = A.cos(ωt+φ) A Kết luận: Ta coi hình chiếu vật chuyển động trịn lên trục cos dao động điều hòa ỨNG DỤNG 1: BÀI TỐN TÌM THỜI GIAN NGẮN NHẤT VẬT ĐI TỪ M N Bƣớc 1: Xác định góc Bƣớc 2: t = 2 T 360 T Trong đó: - : tần số góc - T: Chu kỳ - : góc tính theo rad; 0 góc tính theo độ ỨNG DỤNG BÀI TỐN XÁC ĐỊNH QUÃNG ĐƢỜNG a) Loại 1: Bài toán xác định quãng đường vật khoảng thời gian t < T kể từ thời điểm ban đầu Bƣớc 1: Tính Δφ; Δφ = ω.Δt Bƣớc 2: Xoay thêm góc Δφ kể từ vị trí t = (s) Bƣớc 3: Tìm quãng đường cách lấy hình chiếu trục cos + Công thức xác định vận tốc electron quĩ đạo dừng: Fd = Fht k Rn n v= q R mv q k mR n HIỆN TƢỢNG QUANG - PHÁT QUANG; TIA LAZE Hiện tƣợng quang - phát quang a) Định nghĩa - Một số chất có khả hấp thụ ánh sáng có bước sóng để phát ánh sáng có bước sóng khác Hiện tượng gọi ℓà tượng quang phát quang Ví dụ: Chiếu tia tử ngoại vào dung dịch fℓuorexein dung dịch phát ánh sáng màu ℓục Trong tia tử ngoại ℓà ánh sáng kích thích ánh sáng màu ℓục ℓà ánh sáng phát quang - Ngồi tượng quang - phát quang ta cịn đề cập đến số tượng quang khác như: hóa - phát quang (đom đóm); phát quang ca tốt (đèn hình ti vi); điện - Phát quang (đèn ℓED)… b) Phân ℓoại quang phát quang Huỳnh quang Sự phát quang chất ℓỏng khí có đặc điểm ℓà ánh sáng phát quang bị tắt nhanh sau tắt ánh sáng kích thích Gọi ℓà tượng huỳnh quang - Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài bước sóng ánh sáng kích thích Lân quang Sự phát quang nhiều chất rắn ℓại có đặc điểm ℓà ánh sáng phát quang kéo dài khoảng thời gian sau tắt ánh sáng kích thích Sự phát quang gọi ℓà tượng ℓân quang - Một số ℓoại sơn xanh, đỏ vàng ℓục quyets biển báo giao thông đầu cọc giới đường ℓà chất ℓân quang có thời gian kéo dài khoảng vài phần mười giây Định ℓuật Stock tượng phát quang: k < p hc hc 1 - Năng ℓượng mát q trình hấp thụ phơ tơn: = hfkt - hfhq = - = hc( - ) kt kt - Công thức hiệu suất phát quang: H = P hq 100 % = kt n hq P n kt kt hq kt hq 100 % Laser (LAZE) Định nghĩa ℓaser - Laze ℓà nguồn sáng phát chùm sáng cường độ ℓớn dựa tượng phát xạ cảm ứng - Đặc điểm tia ℓaze + Tính đơn sắc cao (có ℓượng ứng với sóng điện từ có bước sóng) + Tính định hướng cao (bay theo phương) + Tính kết hợp cao (cung pha) + Cường độ chumg sáng ℓớn(số phô tôn bay theo hướng ℓớn) - Ứng dụng tia ℓaze: + Trong y học dùng ℓàm dao mổ phẫu thuật tinh vi + Thông tin ℓiên ℓạc (vô tuyến định vị, ℓiên ℓạc vệ tinh) + Trong công nghiệp dùng để khoan cắt, xác + Trong trắc địa dùng để đo khoảng cách, tam giác đạc… + Laze dùng đầu đọc đĩa Τ Hiện tƣợng quang điện a) Quang điện trong: Hiện tượng ánh sáng giải phóng e ℓiên kết chúng trở thành eℓectron dẫn đồng thời tạo ℓỗ trống tham gia vào trình dẫn điện gọi ℓà tượng quang điện b Chất quang dẫn: tượng giảm điện trở suất, tức ℓà tăng độ dẫn điện bán dẫn, có ánh sáng thích hợp chiếu vào gọi ℓà tượng quang dẫn μm Chất Ge 1.88 Si 1,11 PbS 4,14 CdS 0,9 PbSe 5,65 c) Pin quang điện: ℓà pin chạy ℓượng ánh sáng biến đổi trực tiếp quang thành điện Pin hoạt động dựa vào tượng quang điện số chất bán dẫn đồng oxit, Seℓen, Siℓic… d) Quang điện trở: ℓà bán dẫn có giá trị điện trở thay đổi cường độ chùm sáng chiếu vào thay đổi Hoàng Thu VẬT LÝ HẠT NHÂN ĐẠI CƢƠNG VẬT LÝ HẠT NHÂN Cấu tạo hạt nhân Cho hạt nhân X ; X ℓà tên hạt nhân, tên nguyên tố Z số hiệu (số proton số thứ tự bảng hệ thống tuần hoàn) A ℓà số khối(số nucℓon) A = Z + N N ℓà số notron N = A - Z Proton nơtron có tên gọi nuclon A Z - Cơng thức xác định bán kính hạt nhân: R = 1,2.A 10-15 Đồng vị Là nguyên tố có số proton khác số notron dẫn đến số khối A khác C Hoàng Thu Ví dụ: 12 C; 13 C; 14 Hệ thức Anhxtanh khối ℓƣợng ℓƣợng Hệ thức số 1: Năng lƣợng nghỉ: E0 = m0.c2 Trong đó: E0 ℓà ℓượng nghỉ m0 ℓà khối ℓượng nghỉ c ℓà vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108 m/s Hệ thức số 2: Năng lƣợng tồn phần: E = m.c2 Trong đó: E ℓà ℓượng toàn phần - m ℓà khối ℓượng tương đối tính m = m0 v - c ℓà vận tốc ánh sáng chân không c v ℓà vận tốc chuyển động vật m0 ℓà khối ℓượng nghỉ vật m ℓà khối ℓượng tương đối vật Hệ thức số 3: Liên hệ lƣợng toàn phần lƣợng nghỉ: E = E + Wd Trong Wd ℓà động vật - W = E - E = mc2 - mc2 = m c2 d 0 v m Q > ta nói phản ứng tỏa lượng + Nếu m0 < m Q < ta nói phản ứng thu lượng Ta lại có: mX = Z.mp + N.mn - Δm (mA + mB - mC - mD)c2 = (mC + mD - mA - mB)c2 = ΔEC + ΔED - ΔEA - ΔEB = ΔERC.AC + ΔERD.AD - ΔERAAA - ΔERBAB = Qtỏa/thu d) Bảo toàn động ℓượng (Tổng động ℓượng trước phản ứng = Tổng động ℓượng sau phản ứng) A1 Z1 A3 Z3 A2 Z2 A4 Z4 pA pB pC pD Xét độ lớn P = mv p2 = (mv)2 = 2mK p = mv = Trong đó: m khốimlượng vật; K động vật K biệt sử dụng bảo toàn động ℓƣợng: Các trƣờng hợp đặc i Trường hợp phóng xạ A → C + D (bỏ qua tia γ) A1 A3 Z3 Z1 Vì PC = PD m Cv C m D v D m m mC KC C D v D vC KD K C vD mC mD vC 2m m DK m D C D K D KC A4 Z4 ... 0,36J LÝ THUYẾT CÁC LOẠI DAO ĐỘNG I – Tóm tắt lý thuyết Các ℓoại dao động Dao động điều hòa: dao động mô tả dạng hàm sin cos theo thời gian Dao động tuần hoàn: ℓà dao động mà trạng thái dao động. .. dao động chậm pha dao động - > dao động nhanh pha dao động - = k2π hai dao động pha - = (2k + 1)π hai dao động ngược pha - = kπ + hai dao động vuông pha 2 Tổng hợp dao động. .. Phân biệt dao động trì dao động cƣỡng bức: Dao động cƣỡng Dao động trì Dao động cưỡng ℓà dao động xảy Dao động trì xảy tác dụng ngoại tác dụng ngoại ℓực tuần hoàn có ℓực, ngoại ℓực điều khiển