Ôntập lí thuyết Học kì I- Vật Lí 12 - CB A. DAO ĐỘNG CƠ HỌC I. CON LẮC LÒ XO 1. Phương trình dao động: cos( )x A t ω ϕ = + 2. Phương trình vận tốc: '; sin( ) cos( ) 2 dx v x v A t A t dt π ω ω ϕ ω ω ϕ = = =− + = + + 3. Phương trình gia tốc: 2 2 2 2 '; ''; cos( ); dv d x a v a x a A t a x dt dt ω ω ϕ ω = = = = =− + =− Hay 2 cos( )a A t ω ω ϕ π = + ± 4. Tần số góc, chu kì, tần số và pha dao động, pha ban đầu: a. Tần số góc: 2 2 ( / ); k g f rad s T m l π ω π ω = = = = ∆ ; ( ) mg l m k ∆ = b. Tần số: 1 1 ( ); 2 2 N k f Hz f T t m ω π π = = = = c. Chu kì: 1 2 ( ); 2 t m T s T f N k π π ω = = = = d. Pha dao động: ( )t ω ϕ + e. Pha ban đầu: ϕ Chú ý: Tìm ϕ , ta dựa vào hệ phương trình 0 0 cos sin x A v A ϕ ω ϕ = = − lúc 0 0t = MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP THƯỜNG GẶP ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua VTCB 0 0x = theo chiều dương 0 0v > : Pha ban đầu 2 π ϕ = − ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua VTCB 0 0x = theo chiều âm 0 0v < : Pha ban đầu 2 π ϕ = ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua biên dương 0 x A= : Pha ban đầu 0 ϕ = ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua biên âm 0 x A= − : Pha ban đầu ϕ π = ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua vị trí 0 2 A x = theo chiều dương 0 0v > : Pha ban đầu 3 π ϕ = − ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua vị trí 0 2 A x = − theo chiều dương 0 0v > : Pha ban đầu π ϕ = − 2 3 ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua vị trí 0 2 A x = theo chiều âm 0 0v < : Pha ban đầu 3 π ϕ = ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua vị trí 0 2 A x = − theo chiều âm 0 0v < : Pha ban đầu 2 3 π ϕ = ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua vị trí 0 2 2 A x = theo chiều dương 0 0v > : Pha ban đầu 4 π ϕ = − ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua vị trí 0 2 2 A x = − theo chiều dương 0 0v > : Pha ban đầu π ϕ = − 3 4 ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua vị trí 0 2 2 A x = theo chiều âm 0 0v < : Pha ban đầu 4 π ϕ = ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua vị trí 0 2 2 A x = − theo chiều âm 0 0v < : Pha ban đầu 3 4 π ϕ = ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua vị trí 0 3 2 A x = theo chiều dương 0 0v > : Pha ban đầu 6 π ϕ = − Ơntập lí thuyết Học kì I- Vật Lí 12 - CB ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua vị trí 0 3 2 A x = − theo chiều dương 0 0v > : Pha ban đầu π ϕ = − 5 6 ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua vị trí 0 3 2 A x = theo chiều âm 0 0v < : Pha ban đầu 6 π ϕ = ♦ Chọn gốc thời gian 0 0t = là lúc vật qua vị trí 0 3 2 A x = − theo chiều âm 0 0v < : Pha ban đầu 5 6 π ϕ = 5. Năng lượng trong dao động điều hòa: đ t E E E= + a. Động năng: 2 2 2 2 2 1 1 sin ( ) sin ( ) 2 2 đ E mv m A t E t ω ω ϕ ω ϕ = = + = + b. Thế năng: 2 2 2 2 2 1 1 cos ( ) cos ( ); 2 2 t E kx kA t E t k m ω ϕ ω ϕ ω = = + = + = Chú ý: 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 1 1 : Vật qua vò trí cân bằng 2 2 1 : Vật ở biên 2 đM M tM E m A kA E mv m A E kA ω ω = = = = = Thế năng và động năng của vật biến thiên tuấn hồn với ff 2 = ′ 2 T T = ′ ωω 2 = ′ của dao động. II. CON LẮC ĐƠN 1. Phương trình li độ góc: 0 cos( )t α α ω ϕ = + (rad) 2. Phương trình li độ dài: 0 cos( )s s t ω ϕ = + 3. Phương trình vận tốc dài: 0 '; sin( ) ds v s v s t dt ω ω ϕ = = =− + 4. Phương trình gia tốc tiếp tuyến: 2 2 2 0 2 '; ''; cos( ); t t t t dv d s a v a s a s t a s dt dt ω ω ϕ ω = = = = =− + =− Chú ý: 0 0 ; s s l l α α = = 5. Tần số góc, chu kì, tần số và pha dao động, pha ban đầu: a. Tần số góc: 2 2 ( / ); g mgd f rad s T l I π ω π ω = = = = b. Tần số: 1 1 ( ); 2 2 N g f Hz f T t l ω π π = = = = c. Chu kì: 1 2 ( ); 2 t l T s T f N g π π ω = = = = d. Pha dao động: ( )t ω ϕ + e. Pha ban đầu: ϕ Chú ý: Tìm ϕ , ta dựa vào hệ phương trình 0 0 cos sin s s v s ϕ ω ϕ = = − lúc 0 0t = 6. Phương trình độc lập với thời gian: ω = + 2 2 2 0 2 v s s ; ω ω = + 2 2 2 0 4 2 a v s Chú ý: 0 2 0 : Vật qua vò trí cân bằng : Vật ở biên M M M M v s a v a s ω ω ω = ⇒ = = Ơntập lí thuyết Học kì I- Vật Lí 12 - CB 7. Lực hồi phục: Lực hồi phục: 0 s s 0 hpM hp hpm g F m g F m l l F = = ⇒ = lực hồi phục ln hướng vào vị trí cân bằng 8. Năng lượng trong dao động điều hòa: đ t E E E= + a. Động năng: 2 2 2 2 2 0 1 1 sin ( ) sin ( ) 2 2 đ E mv m s t E t ω ω ϕ ω ϕ = = + = + b. Thế năng: 2 2 2 2 2 0 1 1 (1 cos ) cos ( ) cos ( ); 2 2 t g g g E mgl m s m s t E t l l l α ω ϕ ω ϕ ω = − = = + = + = Chú ý: 2 2 2 0 0 0 2 2 2 0 2 0 0 1 1 (1 cos ) 2 2 1 1 : Vật qua vò trí cân bằng 2 2 1 (1 cos ): Vật ở biên 2 đM M tM g E m s m s mgl l E mv m s g E m s mgl l ω α ω α = = = − = = = = − III. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG 1. Giản đồ Fresnel: Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và độ lệch pha khơng đổi 1 1 1 2 2 2 cos( ) và cos( )x A t x A t ω ϕ ω ϕ = + = + . Dao động tổng hợp 1 2 cos( )x x x A t ω ϕ = + = + có biên độ và pha được xác định: a. Biên độ: 2 2 1 2 1 2 1 2 2 cos( )A A A A A ϕ ϕ = + + − ; điều kiện 1 2 1 2 A A A A A− ≤ ≤ + b. Pha ban đầu ϕ : tan 1 1 2 2 1 1 2 2 sin sin cos cos A A A A ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ + = + ; điều kiện 1 2 2 1 hoặc ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ≤ ≤ ≤ ≤ Chú ý: ϕ π ϕ π π ϕ ϕ ∆ = = + ∆ = + = − ∆ = + = + ∆ = − ≤ ≤ + 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 Hai dao động cùng pha 2 : Hai dao động ngược pha (2 1) : Hai dao động vuông pha (2 1) : 2 Hai dao động có độ lệch pha : k A A A k A A A k A A A const A A A A A DAO ĐỘNG TỰ DO DAO ĐỘNG DUY TRÌ DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỢNG BỨC SỰ CỘNG HƯỞNG Lực tác dụng *Do t/d của nội lực tuần hoàn *Do t/d của lực cản ( do ma sát) *Do t/d của ngoại lực tuần hoàn Biên độ A * Phụ thuộc đk ban đầu * Giảm dần theo thời gian *Phụ thuộc biên độ của ngoại lực và hiệu số 0 ( ) cb f f− Chu kì T (hoặc tần số f) * Chỉ phụ thuộc đặc tính riêng của hệ, không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài. *Không có chu kì hoặc tần số do không tuần hoàn *Bằng với chu kì ( hoặc tần số) của ngoại lực tác dụng lên hệ x 'x O A ur 1 A uur 2 A uur ϕ Ơntập lí thuyết Học kì I- Vật Lí 12 - CB Hiện tượng đặc biệt trong DĐ Không có Sẽ không dao động khi masat quá lớn * Sẽ xãy ra HT cộng hưởng (biên độ A đạt max)khi tần số 0cb f f= ng dụng *Chế tạo đồng hồ quả lắc. *Đo gia tốc trọng trường của trái đất. *Chế tạo lò xo giảm xóc trong ôtô, xe máy *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 B. DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 1. Cường độ dòng điện tức thời: ω ϕ = + 0 cos( ) (A) i i I t 2. Các giá trị hiệu dụng: 0 0 0 ; ; 2 2 2 I U E I U E = = = 3. Tần số góc của dòng điện xoay chiều: 2 2 (rad/s)f T π ω π = = Chú ý: Nếu dòng điện xoay chiều dao động với tần số f thì trong 1s đổi chiều 2 f lần. Nam châm điện được tạo ra bằng dòng điện xoay chiều dao động với tần số f thì nó rung với tần số ' 2f f= . Hoặc từ trường của nó biến thiên tuần hồn với tần số ' 2f f= 4. Các phần tử tiêu thụ điện a. Điện trở: ( )R Ω Định luật Ohm: 0 0 ; R R U IR U I R = = cùng pha với i: 0 R u ϕ = b. Cảm kháng: 2 ( ) L Z L L f ω π = = Ω Định luật Ohm: 0 0 ; L L L L U IZ U I Z = = nhanh pha với i: 2 L u π ϕ = c. Dung kháng: 1 1 ( ) 2 C Z C C f ω π = = Ω Định luật Ohm: 0 0 ; C C C C U IZ U I Z = = chậm pha với i: 2 C u π ϕ = 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: cos ; Hệ số công suất:cos R UR P UI Z U ϕ ϕ = = = Chú ý: Với mạch hoặc chỉ chứa L, hoặc chỉ chứa C, hoặc chứa LC khơng tiêu thụ cơng suất ( 0P = ) R L C • • Ôntập lí thuyết Học kì I- Vật Lí 12 - CB ω ω ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ω ω ϕ = = = − =− = = 0 0 u i 0 0 Neáu cos t thì cos( t+ ) ; Neáu cos t thì cos( t- ) i u i u i I u U u U i I e. Giản đồ véc tơ: Ta có: 0 0 0 0 R L C R L C u u u u U U U U = + + = + + uur uuur uuur uuur 6. Liên hệ giữa các hiệu điện thế hiệu dụng trong đoạn mạch thuần RLC nối tiếp: Từ 2 2 ( ) L C Z R Z Z = + − suy r a 2 2 ( ) R L C U U U U = + − Tương tự 2 2 RL L Z R Z = + suy ra 2 2 RL R L U U U = + Tương tự 2 2 RC C Z R Z = + suy ra 2 2 RC R C U U U = + tương tự LC L C Z Z Z = − suy ra LC L C U U U= − 7. Máy biến thế, truyền tải điện năng: a. Máy biến thế: Biến đổi hiệu điện thế 1 1 2 2 U N k U N = = Biến đổi dòng điện 2 1 1 2 I N k I N = = b. Hao phí khi truyền tải: 2 2 2 maø cos P l P R R S U ρ ϕ ∆ = = R L C • • 0 U R uuur 0 U L uuur 0 U C uuur 0 U LC uuuur 0 U AB uuuur 0 I uur O i 0 U R uuur 0 U L uuur 0 U C uuur 0 U LC uuuur 0 U AB uuuur 0 I uur O i 0 U R uuur 0 U L uuur 0 U C uuur 0 U AB uuuur 0 I uur O i . Ôn tập lí thuyết Học kì I- Vật Lí 12 - CB A. DAO ĐỘNG CƠ HỌC I. CON LẮC LÒ XO 1. Phương trình dao động: cos( )x A t ω ϕ = + 2. Phương trình vận. 3 2 A x = − theo chiều âm 0 0v < : Pha ban đầu 5 6 π ϕ = 5. Năng lượng trong dao động điều hòa: đ t E E E= + a. Động năng: 2 2 2 2 2 1 1 sin ( ) sin