→ Là toạ độ xác định vị trí của một vật rắn quay quanh một trục cố định bởi góc (rad) hợp giữa mặt phẳng động gắn với vật và mặt phẳng cố định chọn làm mốc (hai mặt phẳng này đều [r]
(1)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
CHƯƠNG I: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN (Chương trình khơng học) 1 Toạ độ góc
→ Là toạ độ xác định vị trí vật rắn quay quanh trục cố định góc (rad) hợp mặt phẳng động gắn với vật mặt phẳng cố định chọn làm mốc (hai mặt phẳng chứa trục quay) *Lưu ý: Ta xét vật quay theo chiều chọn chiều dương chiều quay vật ≥ 2 Tốc độ góc
→ Là đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm chuyển động quay vật rắn quanh trục
* Tốc độ góc trung bình: tb (rad s/ ) t
* Tốc độ góc tức thời: d '( )t
dt
Lưu ý: Liên hệ tốc độ góc tốc độ dài v = .r
3 Gia tốc góc: Là đại lượng đặc trưng cho biến thiên tốc độ góc
* Gia tốc góc trung bình: tb (rad s/ 2)
t
* Gia tốc góc tức thời:
2
2 '( ) ''( )
d d
t t
dt dt
*Lưu ý: + Vật rắn quay const 0 + Vật rắn quay nhanh dần > + Vật rắn quay chậm dần <
4 Phương trình động học chuyển động quay
* Vật rắn quay ( = 0): = 0 + t
* Vật rắn quay biến đổi ( ≠ 0) : = 0 + t ;
1
t t
; 2
0 ( 0)
→ Nếu quay nhanh dần từ 0 = thì:
- Góc quay khoảng thời gian liên tiếp t tỉ lệ với số lẻ liên tiếp: 1/n = 1/(2n - 1)
và 2 - 1 = 3 - 2 = 4- 3 = .t2 (đúng cho o )
Tổng góc quay 1 + 2 + 3 + …+ n = 1.n2
- Thời gian quay góc liên tiếp là: tn = t1( n n1)
→ Nếu quay chậm dần từ 0 ≠ góc đến dừng thời gian quay góc đó:
tn = t1/( n n1)
- Thời gian quay đến dừng: t = -0/
- Góc quay đến dừng: = -02/2 5 Gia tốc chuyển động quay
* Gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm) an→ Đặc trưng cho thay đổi hướng vận tốc dài v (anv):
2
n
v
a r
r
* Gia tốc tiếp tuyến at→ Đặc trưng cho thay đổi độ lớn v (at v phương) '( ) '( )
t dv
a v t r t r
dt
* Gia tốc toàn phần aa nat: a an2at2 → Góc hợp a an: tan t 2 n
a a
(2)*** 0982380250***
6 Phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định
*Moomen quán tính (I): Là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính vật chuyển động quay → Nó có vai trị khối lượng chuyển động thẳng
*Phương trình động lực học: M I hay M
I
Trong đó: + M = Fd (Nm) mômen lực trục quay (d tay đòn lực) + i i2
i
Im r (kgm2) mơmen qn tính vật rắn trục quay
*Mơmen qn tính I số vật rắn đồng chất khối lượng m có trục quay trục đối xứng: - Vật rắn có chiều dài l, tiết diện nhỏ:
12 I ml - Vật rắn vành trịn trụ rỗng bán kính R: I = mR2
- Vật rắn đĩa tròn mỏng hình trụ đặc bán kính R: 2
I mR
- Vật rắn khối cầu đặc bán kính R: 2
5 I mR
*Mơ men qn tính đồng chất (chiều dài l) có trục quay đầu:
2 ml I
*Định lý Stenơ: I = I0 + md2 (trong đó: I0 mô men qt trục qua trọng tâm G) 7 Mômen động lượng
→ Là đại lượng động học đặc trưng cho chuyển động quay vật rắn quanh trục: L = I (kgm2/s)
*Lưu ý: Với chất điểm mômen động lượng L = mr2 = mvr (r k/c từ v đến trục quay)
8 Dạng khác phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định: M dL dt
9 Định luật bảo tồn mơmen động lượng
*Trường hợp M = L = const
- Nếu I = const = vật rắn không quay quay quanh trục - Nếu I thay đổi thì: I11 = I22
10 Động vật rắn quay quanh trục cố định:
đ
1
W ( )
2I J
- Nếu vật vừa tịnh tiến vừa quay thì: Wđ = mv2/2 + I2/2 ( v vận tốc khối tâm )
- Định lý động năng: Wđ = Angoại lực
- Nếu khơng có ma sát bảo toàn: W = mv2/2 + I2/2 + mgh = const
11 Sự tương tự đại lượng góc đại lượng dài chuyển động quay cđ thẳng
Chuyển động quay
(trục quay cố định, chiều quay không đổi)
Chuyển động thẳng
(chiều chuyển động không đổi) Toạ độ góc
Tốc độ góc Gia tốc góc Mơmen lực M Mơmen qn tính I
Mômen động lượng L = I Động quay
đ
1 W
2I
(rad) Toạ độ x Tốc độ v Gia tốc a Lực F
Khối lượng m Động lượng P = mv Động Wđ
2mv
(m)
(rad/s) (m/s)
(Rad/s2) (m/s2)
(Nm) (N)
(Kgm2) (kg)
(kgm2/s) (kgm/s)
(3)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
Chuyển động quay đều:
= const; = 0; = 0 + t
Chuyển động quay biến đổi : = const = 0 + t
1
t t
2
0 ( 0)
Chuyển động thẳng đều:
v = cónt; a = 0; x = x0 + at
Chuyển động thẳng biến đổi : a = const v = v0 + at
x = x0 + v0t +
1 2at v2v022 (a xx0)
Phương trình động lực học : M
I
Dạng khác M dL
dt
Định luật bảo tồn mơmen động lượng I11I22 hay Li const
Định lý động Wđ 12 22
2I 2I A
(cơng ngoại lực)
Phương trình động lực học : a F m
Dạng khác F dp
dt
Định luật bảo toàn động lượng pi m vi i const
Định lý động Wđ 12 22
2I 2I A
(công ngoại lực)
Công thức liên hệ đại lượng góc đại lượng dài
s = r; v = r; at = r; an = 2r
*Lưu ý: Cũng v, a, F, P đại lượng ; ; M; L đại lượng véctơ CHƯƠNG II: DAO ĐỘNG CƠ
I DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ
1 Phương trình dao động: x = Acos(t + ) 2 Vận tốc tức thời: v = -Asin(t + )
→ v chiều với chiều chuyển động (vật cđ theo chiều dương v>0, theo chiều âm v<0)
3 Gia tốc tức thời: a = -2Acos(t + ) → a ln hướng vị trí cân
4 Vật VTCB: x = 0; vmax = A; amin =
Vật biên: x = ±A; vmin = 0; amax = 2A 5 Hệ thức độc lập: A2 x2 ( )v
; a = -2x
6 Cơ năng: W Wđ W 2
2
t m A
Với : Wđ 2 2sin (2 ) Wsin (2 )
2mv 2m A t t
W 2 2 2( ) W s (2 )
2
t m x m A cos t co t
7 Dao động điều hồ có tần số góc , tần số f, chu kỳ T Thì động biến thiên với tần số
góc 2, tần số 2f, chu kỳ T/2
8 Động trung bình thời gian nT/2 ( nN*, T chu kỳ dao động) là: W 2
2 4m A *Tỉ số động năng:
2
1
d t
E A
E x
*Vận tốc, vị trí vật :
+ Wđ = nWt:
1
n A
v A x
n n
(4)*** 0982380250***
+ Wt = nWđ:
1
A n
v x A
n n
9 Khoảng thời gian ngắn để vật từ vị trí có li độ x1 đến x2
2
t
với
1
2
s s
x co
A x co
A
(0 1, 2)
*Sơ đồ phân bố thời gian:
10 Chiều dài quỹ đạo: 2A = lmax - lmin
11 Quãng đường chu kỳ 4A; 1/2 chu kỳ 2A
Quãng đường T/4 A vật từ VTCB đến vị trí biên ngược lại
12 Quãng đường vật từ thời điểm t1 đến t2
- Xác định: 1 2
1 2
Aco s( ) Aco s( )
à
sin( ) sin( )
x t x t
v
v A t v A t
(v1 v2 cần xác định dấu)
- Phân tích: t2 – t1 = nT + t (n N; ≤ t < T)
- Quãng đường thời gian nT S1 = 4nA, thời gian t S2
- Quãng đường tổng cộng S = S1 + S2 *Lưu ý:
+ Nếu t = T/2 S2 = 2A
+ Tính S2 cách định vị trí x1, x2 chiều chuyển động vật trục Ox
+ Trong số trường hợp giải tốn cách sử dụng mối liên hệ dao động điều hoà
chuyển động tròn đơn giản
+ Tốc độ trung bình vật từ thời điểm t1 đến t2:
2
tb
S v
t t
với S quãng đường tính
13 Bài tốn tính qng đường lớn nhỏ vật khoảng thời gian < t < T/2
Vật có vận tốc lớn qua VTCB, nhỏ qua vị trí biên nên khoảng thời gian quãng đường lớn vật gần VTCB nhỏ gần vị trí biên
Sử dụng mối liên hệ dao động điều hồ chuyển đường trịn Góc quét = t
*Quãng đường lớn vật từ M1 đến M2 đối xứng qua trục sin (hình 1): ax 2A sin
2
M
S
*Quãng đường nhỏ vật từ M1 đến M2 đối xứng qua trục cos (hình 2): (1 os )
2
Min
S A c
*Lưu ý:
+ Trong trường hợp t > T/2
- Tách '
2 T
t n t
( *; 0 '
2 T nN t ) - Trong thời gian
2
T
n quãng đường 2nA
- Trong thời gian t’ qng đường lớn nhất, nhỏ tính
+ Tốc độ trung bình lớn nhỏ khoảng thời gian t:
A
-A x2 x1
M2 M1
M'1 M'2
O
A
-A
M M
1
O P
x O x
2
1 M
M
-A
A
P2 P1
P
2
x O
2 A
8 T
2 3 A
2 2A
8 T
6 T
6 T
4 T
12 T
(5)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
ax ax
M tbM
S v
t
Min tbMin
S v
t
với SMax; SMin tính
13 Các bước lập phương trình dao động dao động điều hồ:
* Tính * Tính A
* Tính dựa vào điều kiện đầu: lúc t = t0 (thường t0 = 0)
0
Acos( )
sin( )
x t
v A t
*Lưu ý: + Vật chuyển động theo chiều dương v > 0, ngược lại v <
+ Trước tính cần xác định rõ thuộc góc phần tư thứ đường tròn lượng giác (thường lấy -π < ≤ π)
14 Các bước giải tốn tính thời điểm vật qua vị trí biết x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F) lần thứ n
* Giải phương trình lượng giác lấy nghiệm t (Với t > phạm vi giá trị k ) * Liệt kê n nghiệm (thường n nhỏ)
* Thời điểm thứ n giá trị lớn thứ n
*Lưu ý:
+ Đề thường cho giá trị n nhỏ, cịn n lớn tìm quy luật để suy nghiệm thứ n
+ Có thể giải toán cách sử dụng mối liên hệ dđ điều hồ chuyển động trịn
15 Các bước giải tốn tìm số lần vật qua vị trí biết x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F) từ thời điểm t1 đến t2
* Giải phương trình lượng giác nghiệm * Từ t1 < t ≤ t2 Phạm vi giá trị (Với k Z)
* Tổng số giá trị k số lần vật qua vị trí
*Lưu ý:
+ Có thể giải toán cách sử dụng mối liên hệ dao động điều hồ cđ trịn + Trong chu kỳ (mỗi dao động) vật qua vị trí biên lần cịn vị trí khác lần
16 Các bước giải toán tìm li độ, vận tốc dao động sau (trước) thời điểm t khoảng thời gian t
Biết thời điểm t vật có li độ x = x0
* Từ phương trình dao động điều hoà: x = Acos(t + ) cho x = x0
Lấy nghiệm t + = với 0 ứng với x giảm (vật chuyển động theo chiều âm v < 0) t + = - ứng với x tăng (vật chuyển động theo chiều dương)
* Li độ vận tốc dao động sau (trước) thời điểm t giây x Acos( )
A sin( )
t
v t
x Acos( )
A sin( )
t
v t
17 Dao động có phương trình đặc biệt: * x = a Acos(t + ) với a = const
+ Biên độ A, tần số góc , pha ban đầu ; x toạ độ; x0 = Acos(t + ) li độ
+ Toạ độ vị trí cân x = a; toạ độ vị trí biên x = a A + Vận tốc v = x’ = x0’; gia tốc a = v’ = x” = x0”
+ Hệ thức độc lập: a = -2x0 ; 02 ( )2 v
A x
* x = a Acos2(t + ) (ta hạ bậc)
+ Biên độ A/2; tần số góc 2, pha ban đầu 2
II CON LẮC LÒ XO
1 Tần số góc: k
m
; chu kỳ: T 2 m
k
; tần số: 1
2
k f
T m
(6)*** 0982380250***
2 Cơ năng:W 2
2m A 2kA
3 Độ biến dạng lò xo thẳng đứng vật VTCB:
l mg
k
T l
g
*Độ biến dạng lò xo vật VTCB với lắc lò xo nằm mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α:
l mgsin k
sin
l T
g
+ Chiều dài lò xo VTCB: lcb = l0 + l (l0 chiều dài tự nhiên)
+ Chiều dài cực tiểu (khi vật vị trí cao nhất): lmin = l0 + l – A
+ Chiều dài cực đại (khi vật vị trí thấp nhất): lmax = l0 + l + A lcb = (lmin + lmax)/2
+ Khi A >l (Với Ox hướng xuống):
- Thời gian lò xo nén lần thời gian ngắn để vật từ vị trí x1 = -l đến x2 = -A
- Thời gian lò xo giãn lần thời gian ngắn để vật từ vị trí x1 = -l đến x2 = A,
*Lưu ý: Trong chu kỳ lò xo nén lần giãn lần qua xi 4 Lực kéo hay lực hồi phục F = -kx = -m2x
*Đặc điểm:
+ Là lực gây dao động cho vật + Luôn hướng VTCB
+ Biến thiên điều hoà tần số với li độ
*Công suất lực kéo về:
P = F.v = 1/2 kA2sin(2t+ 2)
5 Lực đàn hồi lực đưa vật vị trí lị xo khơng biến dạng
Có độ lớn Fđh = kx* (x* độ biến dạng lò xo)
* Với lắc lị xo nằm ngang lực kéo lực đàn hồi (vì VTCB lị xo khơng biến dạng) * Với lắc lị xo thẳng đứng đặt mặt phẳng nghiêng
+ Độ lớn lực đàn hồi có biểu thức:
* Fđh = kl + x với chiều dương hướng xuống
* Fđh = kl - x với chiều dương hướng lên
+ Lực đàn hồi cực đại (lực kéo): Fmax = k(l + A) = Fkmax (lúc vật vị trí thấp nhất)
+ Lực đàn hồi cực tiểu:
* Nếu A < l Fmin = k(l - A) = Fkmin
* Nếu A ≥ l Fmin = (lúc vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng)
Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đại: Fnmax = k(A - l) (lúc vật vị trí cao nhất)
Một lị xo có độ cứng k, chiều dài l cắt thành lị xo có độ cứng k1, k2, … chiều dài tương ứng
là l1, l2, … có: kl = k1l1 = k2l2 = … 7 Ghép lò xo:
* Nối tiếp
1
1 1
k k k treo vật khối lượng thì: T
2
= T12 + T22
* Song song: k = k1 + k2 + … treo vật khối lượng thì: 2 2 2
1
1 1
T T T
8 Gắn lò xo k vào vật khối lượng m1 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
2 2
3
T T T 2
4
T T T
9 Đồ thị dao động điều hòa:
l
giãn O
x A -A
nén
l
giãn O
x A -A
Hình a (A < l) Hình b (A > l)
x A -A
l
Nén
0 Giãn
(7)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
III CON LẮC ĐƠN
1 Tần số góc: g
l
; chu kỳ: T 2 l
g
; tần số: 1
2 g f T l
Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản 0 << rad hay S0 << l
2 Lực hồi phục F mgsin mg mgs m 2s
l
*Lưu ý: + Với lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lượng
+ Với lắc lị xo lực hồi phục khơng phụ thuộc vào khối lượng
3 Phương trình dao động:
s = S0cos(t + ) α = α0cos(t + ) với s = αl, S0 = α0l
v = s’ = -S0sin(t + ) = -lα0sin(t + )
a = v’ = -2S0cos(t + ) = -2lα0cos(t + ) = -2s = -2αl *Lưu ý: S0 đóng vai trị A cịn s đóng vai trị x
4 Hệ thức độc lập: a = -2s = -2αl ; 2
0 ( )
v S s ; 2 v gl
5 Vận tốc lực căng dây lắc đơn:
* Vận tốc: v 2gl c( oscoso) vơi α ≤ 900 v = s’ = -ωS0.sin(ωt + φ) với α ≤ 100
* Lực căng dây: Q = mg(3cos 2coso)
- Tại VTCB: α = (s = 0)
) ( ) cos ( ) cos ( 2 max 0 max 10 max max
900
mg Q S gl v mg Q gl v
- Tại VT biên: o
) ( cos 10 mg Q v mg Q v
6 Gia tốc toàn phần lắc đơn: a = 2
tt ht a a Với :
2 ( os -cos ) sin
.sin
ht
tt v
a g c
l P a g m 0 2
10 ( 0- )
ht tt a g a g
- Tại VTCB : α = (s = 0)
2
2
0
0
2 (1-cos )
ht
ht tt
a g g
a a g
a
- Tại VT biên: o
0 0 sin ht tt tt a
a a g
a g g
x v O A -A A -A v a O A2 -A2 A -A x a O A2 -A2 A -A kA
-A O x
Fhp
- kA
(8)*** 0982380250***
7 Cơ năng: 2 2 2
0 0
1 1
W
2 2
m S mgS mgl m l l
8 Tại nơi lắc đơn chiều dài l1 có chu kỳ T1, lắc đơn chiều dài l2 có chu kỳ T2, lắc đơn
chiều dài l1 + l2 có chu kỳ T2,con lắc đơn chiều dài l1 - l2 (l1>l2) có chu kỳ T4
2 2
3
T T T 2
4
T T T
9 Khi lắc đơn dao động với 0 Cơ năng, vận tốc lực căng sợi dây lắc đơn
W = mgl(1 – cos0); v2 = 2gl(cosα – cosα0) Tc = mg(3cosα – 2cosα0)
*Lưu ý:
- Các công thức áp dụng cho 0 có giá trị lớn
- Khi lắc đơn dao động điều hồ (0 << 1rad) thì:
2 2
0
1
W= ; ( )
2mgl v gl (đã có trên) ;
2
0
(1 1, )
C
T mg
10 Con lắc đơn có chu kỳ T độ cao h1, nhiệt độ t1 Khi đưa tới độ cao h2, nhiệt độ t2 ta có:
2
T h t
T R
→ Với R = 6400km bán kính TĐ, hệ số nở dài lắc
11 Con lắc đơn có chu kỳ T độ sâu d1, nhiệt độ t1 Khi đưa tới độ sâu d2, nhiệt độ t2 ta có:
2
T d t
T R
*Lưu ý:
+ Nếu T > đồng hồ chạy chậm (đồng hồ đếm giây sử dụng lắc đơn) + Nếu T < đồng hồ chạy nhanh
+ Nếu T = đồng hồ chạy
+ Thời gian chạy sai ngày (24h = 86400s): T 86400( )s T
12 Khi lắc đơn chịu thêm tác dụng lực phụ không đổi:
→ Lực phụ không đổi thường là:
* Lực quán tính: F ma, độ lớn F = ma (Fa)
→ Lưu ý: + Chuyển động nhanh dần av (v có hướng chuyển động) + Chuyển động chậm dần av
* Lực điện trường: F qE, độ lớn F = qE (Nếu q > FE; q < FE) * Lực đẩy Ácsimét: F = DgV (Flng thẳng đứng hướng lên)
Trong đó: D khối lượng riêng chất lỏng hay chất khí g gia tốc rơi tự
V thể tích phần vật chìm chất lỏng hay chất khí
Khi đó: P 'PF gọi trọng lực hiệu dụng hay lực biểu kiến (có vai trò trọng lực P) g' g F
m
gọi gia tốc trọng trường hiệu dụng hay gia tốc trọng trường biểu kiến Chu kỳ dao động lắc đơn đó: '
'
l T
g
→Các trường hợp đặc biệt:
* F có phương ngang:
+ Tại VTCB dây treo lệch với phương thẳng đứng góc có: tan F
P
;g' g2 (F)2
m
* Fcó phương thẳng đứng thìg' g F m
+ Nếu F hướng xuống thìg' g F
m
(9)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
+ Nếu F hướng lên thìg' g F m
13 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 T0 (đã biết)
con lắc khác (T T0)
- Hai lắc gọi trùng phùng chúng đồng thời qua vị trí xác định theo chiều - Thời gian hai lần trùng phùng liên tiếp: 1 1 2 2 ( 1) A B
A A B B
A B
T T
n T n T n T n T
T T
+ Nếu:
A
T
B
T
số nguyên + Nếu:
A T
B T
số bán nguyên 2 + Nếu biết fA fB ( )
1
B A B A
f f f
f
B
A f
f
→ Số lần trùng phùng liên tiếp khoảng thời gian t: 1
t N 14 Va chạm:
IV CON LẮC VẬT LÝ (Chương trình khơng học)
1 Tần số góc: mgd
I
; chu kỳ: T I
mgd
; tần số
2
mgd f
I
Trong đó: m (kg) khối lượng vật rắn
d (m) khoảng cách từ trọng tâm đến trục quay
I (kgm2) mômen quán tính vật rắn trục quay
2 Phương trình dao động α = α0cos(t + )
Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản 0 << 1rad V TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
1 Tổng hợp hai dao động điều hoà phương tần số x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2)
được dao động điều hoà phương tần số x = Acos(t + ) Trong đó: 2
1 2 os( 1)
A A A A A c
1 2
1 2
sin sin
tan
os os
A A
A c A c
với 1 ≤ ≤ 2 (nếu 1 ≤ 2 ) * Nếu = 2kπ (x1, x2 pha) AMax = A1 + A2
` * Nếu = (2k+1)π (x1, x2 ngược pha) AMin = A1 - A2
A1 - A2 ≤ A ≤ A1 + A2
2 Khi biết dao động thành phần x1 = A1cos(t + 1) dao động tổng hợp x = Acos(t + ) dao
động thành phần cịn lại x2 = A2cos(t + 2)
Trong đó: 2
2 os( 1)
A A A AA c
1
2
1
sin sin tan
os os
A A
Ac A c
Với :1 ≤ ≤ 2 (nếu 1 ≤ 2)
3 Nếu vật tham gia đồng thời nhiều dao động điều hoà phương tần số x1 = A1cos(t + 1;
x2 = A2cos(t + 2) … dao động tổng hợp dao động điều hoà phương tần số
x = Acos(t + )
Chiếu lên trục Ox trục Oy Ox
(10)*** 0982380250***
Ay Asin A1sin1A2sin2
2
x y
A A A
tan y
x A A
với [min;max]
VI DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - CỘNG HƯỞNG
1.Dao động tự do: Là dao động có chu kỳ tần số khơng phụ thuộc yếu tố bên mà phụ thuộc đặc tính hệ dao động – Tần số dao động gọi tần số riêng
- Con lắc đơn dao động tự bỏ qua ma sát phải treo lắc điểm cố định trais đất (g không đổi)
2.Dao động tắt dần: Là dđ có biên độ giảm dần theo thời gian có ma sát lực cản môi trường - Nếu ma sát nhỏ dao động tắt dần chậm coi tần số không đổi
- Ứng dụng : Chế tạo giảm xóc cho tơ xe máy
a) Một lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ A, hệ số ma sát µ:
* Quãng đường vật đến lúc dừng lại là:
2 2
2
kA A
S
mg g
* Độ giảm biên độ sau chu kỳ là:
k F A4 ms
A mg 2g
k
* Số dao động thực được:
2
4
A Ak A
N
A mg g
* Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại:
4
AkT A
t N T
mg g
(Nếu coi dao động tắt dần có tính tuần hồn với chu kỳ T 2
) *Tốc độ cực đại Fms= Fđh µmg = k/x/
b) Dao động tắt dần lắc đơn :
* Suy ra, độ giảm biên độ dài sau chu kì:
2
4
m F S ms
* Số dao động thực được:
S S N
* Thời gian kể từ lúc chuyển động dừng hẳn:
g l N T
N
* Gọi Smaxlà quãng đường kể từ lúc chuyển động dừng hẳn Cơ ban đầu tổng công lực ma sát tồn qng đường đó, tức là: ?
2
max max
0
F S S
S
m ms
3.Dao động trì: Là dao động cung cấp lượng phần lượng mát ma sát
nên biên độ chu kỳ không đổi (như dao động tự do) *Ví dụ dao động đồng hồ lắc
4.Dao động cưỡng bức: Là dao động tác dụng ngoại lực biến thiên điều hòa theo thời gian *Đặc điểm:
- Biên độ tần số không thay đổi theo thời gian không phụ thuộc pha ban đầu ngoại lực
- Tần số dao động cường tần số ngoại lực
- Biên độ dao động cường tỉ lệ với biên độ ngoại lực phụ thuộc vào tần số ngoại lực không thay đổi trính dao động
- Biên độ dao động cưỡng Acb = 20 2
0 F
m vớ F0 biên độ lực
*Cộng hưỡng: Khi tần số ngoại lực tần số riêng biên độ dao động cưỡng cực đại
Điều kiện xảy cộng hưỡng : f = fo hay ( = o)
- Nếu f1 f2 có biên độ A f1<f0<f2
T x
t
(11)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
- Nếu lực cản nhỏ biên độ cộng hưỡng lớn (xảy rõ) nên gọi cộng hưỡng nhọn) - Nếu lực cản lớn biên độ cộng hưỡng nhỏ (xảy không rõ ) nên gọi cộng hưỡng tù)
*Đồ thị cộng hưởng:
*Ứng dụng : Chế tạo máy đo tần số ; hộp cộng hưỡng …
CHƯƠNG III: SÓNG CƠ I SÓNG CƠ HỌC
1 Bước sóng: = vT = v/f
Trong đó: : Bước sóng; T (s): Chu kỳ sóng; f (Hz): Tần số sóng v: Tốc độ truyền sóng (có đơn vị tương ứng với đơn vị )
2 Phương trình sóng
Tại điểm O: uO = Acos(t + )
Tại điểm M cách O đoạn x phương truyền sóng
* Sóng truyền theo chiều dương trục Ox uM = AMcos(t + - x
v
) = AMcos(t + - 2 x
)
* Sóng truyền theo chiều âm trục Ox uM = AMcos(t + +
x v
) = AMcos(t + +
x
) 3 Độ lệch pha hai điểm cách nguồn khoảng x1, x2 : 2
x x x x
v
* Nếu điểm nằm phương truyền sóng cách khoảng x thì:
x x
v
*Lưu ý: Đơn vị x, x1, x2, v phải tương ứng với
4 Trong tượng truyền sóng sợi dây, dây kích thích dao động nam châm điện với tần số
dịng điện f tần số dao động dây 2f
II SÓNG DỪNG 1 Một số ý
* Đầu cố định đầu dao động nhỏ nút sóng * Đầu tự bụng sóng
* Hai điểm đối xứng với qua nút sóng ln dao động ngược pha * Hai điểm đối xứng với qua bụng sóng ln dao động pha
* Các điểm dây dao động với biên độ không đổi lượng không truyền * Khoảng thời gian hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử qua VTCB) nửa chu kỳ
2 Điều kiện để có sóng dừng sợi dây dài l:
* Hai đầu nút sóng: ( *)
lk kN
- Số bụng sóng = số bó sóng = k - Số nút sóng = k +
* Một đầu nút sóng cịn đầu bụng sóng: (2 1) ( )
l k kN
- Số bó sóng nguyên = k
- Số bụng sóng = số nút sóng = k +
3 Phương trình sóng dừng sợi dây CB (với đầu C cố định dao động nhỏ nút sóng)
* Đầu B cố định (nút sóng):
- Phương trình sóng tới sóng phản xạ B: uB Acos2ft u'B Acos2ft Acos(2 ft)
O
x M
x f0
A Ama
(12)*** 0982380250***
- Phương trình sóng tới sóng phản xạ M cách B khoảng d là:
os(2 )
M
d
u Ac ft
'u M Acos(2 ft 2 d )
- Phương trình sóng dừng M: uM uM u'M
2 os(2 ) os(2 ) sin(2 ) os(2 )
2 2
M
d d
u Ac c ft A c ft
- Biên độ dao động phần tử M: os(2 ) sin(2 )
M
d d
A A c A
* Đầu B tự (bụng sóng):
- Phương trình sóng tới sóng phản xạ B: uB u'B Acos2ft - Phương trình sóng tới sóng phản xạ M cách B khoảng d là:
os(2 )
M
d
u Ac ft
'u M Acos(2 ft 2 d)
- Phương trình sóng dừng M: uM uM u'M uM 2Acos(2 d) os(2c ft)
- Biên độ dao động phần tử M: AM 2Acos(2 d)
*Lưu ý:
+ Với x khoảng cách từ M đến đầu nút sóng biên độ: AM 2Asin(2 x)
+ Với x khoảng cách từ M đến đầu bụng sóng biên độ: AM 2Acos(2 d)
III GIAO THOA SÓNG
Giao thoa hai sóng phát từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách khoảng l:
Xét điểm M cách hai nguồn d1, d2
- Phương trình sóng nguồn u1Acos(2ft1) u2Acos(2 ft2) - Phương trình sóng M hai sóng từ hai nguồn truyền tới:
1 1M Acos(2 1)
d
u ft
2M Acos(2 2) d
u ft
- Phương trình giao thoa sóng M: uM = u1M + u2M
1 2
2 os os
2
M
d d d d
u Ac c ft
- Biên độ dao động M: 2 os
2
M
d d
A A c
với 12
*Chú ý:
+ Số cực đại: (k Z)
2
l l
k
+ Số cực tiểu: 1 (k Z)
2 2
l l
k
1 Hai nguồn dao động pha (12 ) 0 * Điểm dao động cực đại: d1 – d2 = k (kZ)
→ Số đường số điểm (khơng tính hai nguồn): l k l
* Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d1 – d2 = (2k + 1)
2
(kZ) → Số đường số điểm (khơng tính hai nguồn): 1
2
l l
k
(13)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
2 Hai nguồn dao động ngược pha:(12 )
* Điểm dao động cực đại: d1 – d2 = (2k+1)
2
(kZ)
→ Số đường số điểm (khơng tính hai nguồn): 1
2
l l
k
* Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d1 – d2 = k (kZ)
→ Số đường số điểm (khơng tính hai nguồn): l k l
*Chú ý: Với tốn tìm số đường dao động cực đại không dao động hai điểm M, N cách hai nguồn
lần lượt d1M, d2M, d1N, d2N
Đặt dM = d1M - d2M ; dN = d1N - d2N giả sử dM < dN
+ Hai nguồn dao động pha: Cực đại: dM < k < dN
Cực tiểu: dM < (k+0,5) < dN
+ Hai nguồn dao động ngược pha:
Cực đại:dM < (k+0,5) < dN
Cực tiểu: dM < k < dN
→ Số giá trị nguyên k thoả mãn biểu thức số đường cần tìm
*Chú ý:
- Vận tốc truyền sóng dây: v = F
F lực căng dây ; µ = m/L khối lượng mét - Khi dùng nam châm điện có tần số fđ để kích thích dao động tần số dao động f = 2fđ
- Khi cho dịng điện xc có tần số fđ qua dây kim loại đặt từ trường tần số dao động f = fđ
- Ống sáo có đầu hở điều kiện có sóng dừng âm l = (2k + 1)λ/4 - Ống sáo có hai đầu hở điều kiện có sóng dừng âm l = kλ/2
IV SÓNG ÂM
1 Cường độ âm: I=W=P tS S
Với W (J), P (W) lượng, công suất phát âm nguồn
S (m2) diện tích mặt vng góc với phương truyền âm (với sóng cầu S diện tích mặt cầu S = 4πR2) *Hai điểm A, B phương truyền có cường độ IA, IB cường độ trung điểm M AB:
IM = 2
4
( )
A B
A B
I I
I I
2 Mức cường độ âm:
0
( ) lg I L B
I
0
( ) 10.lg I L dB
I
I = I0.10L
Với I0 = 10-12 W/m2 f = 1000Hz: cường độ âm chuẩn
3 Tần số dây đàn phát (hai đầu dây cố định): ( k N*)
v
f k
l
- Ứng với k = âm phát âm có tần số: 1
v f
l
k = 2,3,4… có hoạ âm bậc (tần số 2f1), bậc (tần số 3f1)… *Tần số ống sáo phát ra:
+ Một đầu bịt kín, đầu để hở: (2 1) ( k N)
v
f k
l
- Ứng với k = âm phát âm có tần số 1
v f
l
(14)*** 0982380250***
+ Hai đầu hở điều kiện có sóng dừng âm:
l kv f
2
V HIỆU ỨNG ĐỐP-PLE (Chương trình không học)
1 Nguồn âm đứng yên, máy thu chuyển động với vận tốc vM
- Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm thu âm có tần số: f ' v vM f v
- Máy thu chuyển động xa nguồn âm thu âm có tần số: f" v vM f
v
Nguồn âm chuyển động với vận tốc vS, máy thu đứng yên
- Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm với vận tốc vM thu âm có tần số: '
S v
f f
v v
- Máy thu chuyển động xa nguồn âm thu âm có tần số: "
S
v
f f
v v
→ Với v vận tốc truyền âm, f tần số âm
*Chú ý:
→ Có thể dùng công thức tổng quát: ' M S v v
f f
v v
+ Máy thu chuyển động lại gần nguồn lấy dấu “+” trước vM, xa lấy dấu “-“
+ Nguồn phát chuyển động lại gần nguồn lấy dấu “-” trước vS, xa lấy dấu “+“
CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 1 Dao động điện từ
* Điện tích tức thời q = q0cos(t + )
* Hiệu điện (điện áp) tức thời
0
os( ) os( )
q q
u c t U c t
C C
* Dòng điện tức thời i = q’ = -q0sin(t + ) = I0cos(t + +
2
) * Cảm ứng từ: 0 os( )
2
BB c t Trong đó:
LC
tần số góc riêng T 2 LC chu kỳ riêng
f
LC
tần số riêng
0
q
I q
LC
; 0
0 0
q I L
U LI I
C C C
* Năng lượng điện trường:
2
đ
1
W
2 2
q
Cu qu
C
→
2 đ
W os ( )
2 q
c t
C
* Năng lượng từ trường:
2
2
1
W sin ( )
2
t
q
Li t
C
* Năng lượng điện từ: W =Wđ Wt →
2
2
0 0
1 1
W
2 2
q
CU q U LI
C
(15)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
*Chú ý:
+ Mạch dao động có tần số góc , tần số f chu kỳ T Wđ Wt biến thiên với tần số góc 2, tần số 2f
và chu kỳ T/2
+ Mạch dao động có điện trở R dao động tắt dần Để trì dao động cần cung cấp cho mạch lượng có cơng suất:
2 2
2 0
2
C U U RC
I R R
L
P + Khi tụ phóng điện q u giảm ngược lại
+ Quy ước: q > ứng với tụ ta xét tích điện dương i > ứng với dòng điện chạy đến tụ mà ta xét
2 Sự tương tự dao động điện dao động
Đại lượng Đại lượng điện Dao động Dao động điện
x q x” + 2x = q” + 2q =
v i k
m
LC
m L x = Acos(t + ) q = q0cos(t + )
k
C v = x’ = -Asin(t + ) i = q’ = -q0sin(t + )
F u 2
( )v
A x
02 ( )2
i
q q
µ R W=Wđ + Wt W=Wđ + Wt
Wđ Wt (WC) Wđ =
1 2mv
2
Wt =
1 2Li
2
Wt Wđ (WL) Wt =
2kx
2
Wđ =
2
2 q C
3 Sóng điện từ
- Vận tốc lan truyền không gian v = c = 3.108m/s
- Máy phát máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC tần số sóng điện từ phát thu tần số riêng mạch
- Bước sóng sóng điện từ v v LC f
*Lưu ý: Mạch dao động có L biến đổi từ LMin LMax C biến đổi từ CMin CMax bước sóng
sóng điện từ phát (hoặc thu)
Min tương ứng với LMin CMin
Max tương ứng với LMax CMax
- Máy phát máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC tần số sóng điện từ phát thu tần số riêng mạch
*Phân loại sóng :
4 Tụ điện xoay:
a) Công thức xác định điện dung tụ điện phẳng: C S 9 9.10 d
b) Cấu tạo:
→ Điện dung tụ tỉ lệ bậc với góc xoay:
dài
trung
cực ngắn
ngắn
λ (m) 1000
100 10
(16)*** 0982380250***
min
x x
C a b
C k C
min
ax m ax
x xm C C
với: k, a ≥ c) Khoảng biến thiên Cx: Cmin Cx Cm ax
d) Góc xoay thêm tụ để có điện dung Cx:
2
max
ax
max
x x
m
x x
C C
C C
*Khi tụ quay từ min đến (để điện dung từ Cmin đến C) góc xoay tụ là:
min
max max
C C
( ) C C
*Tụ điện tụ xoay, có điện dung thay đổi theo quy luật hàm số bậ cnhất góc xoay động linh động
2
1 2
2 1
f C a b
f C a b
CHƯƠNG V: ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 Biểu thức điện áp tức thời dòng điện tức thời:
u = U0cos(t + u) i = I0cos(t + i)
Với = u – i độ lệch pha u so với i, có
2
2 Dòng điện xoay chiều: i = I0cos(2ft + i)
* Mỗi giây đổi chiều 2f lần * Nếu pha ban đầu i =
2
i =
2
giây đổi chiều 2f-1 lần
3 Cơng thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng chu kỳ:
Khi đặt điện áp u = U0cos(t + u) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn
sáng lên u ≥ U1
t
Với
0
os U
c
U
, (0 < < /2)
4 Dòng điện xoay chiều đoạn mạch R,L,C:
- Đoạn mạch có điện trở R: uR pha với i, ( = u – i = 0): U I
R
0 U I
R
*Lưu ý: Điện trở R cho dịng điện khơng đổi qua có: I U
R
- Đoạn mạch có cuộn cảm L: uL nhanh pha i /2, ( = u – i = /2)
L U I
Z
0
L U I
Z
với ZL = L cảm kháng
*Lưu ý: Cuộn cảm L cho dịng điện khơng đổi qua hồn tồn (khơng cản trở); cịn cuộn cảm có điện trở r ≠ cản trở phần
- Đoạn mạch có tụ điện C: uC chậm pha i /2, ( = u – i = -/2)
C U I
Z
0
C U I
Z
với ZC C
dung kháng
*Lưu ý: Tụ điện C khơng cho dịng điện khơng đổi qua (cản trở hồn tồn) - Đoạn mạch RLC không phân nhánh
U
u
O
M'2 M2
M'1 M1
-U U0
0
-U1 Sáng Sáng
Tắt
(17)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
2 2 2
0 0
( L C) R ( L C) R ( L C)
Z R Z Z U U U U U U U U
tan ZL ZC ;sin ZL ZC ; osc R
R Z Z
với
2
+ Khi ZL > ZC hay
1 LC
> u nhanh pha i + Khi ZL < ZC hay
1 LC
< u chậm pha i + Khi ZL = ZC hay
1
LC
= u pha với i → Lúc IMax=U
R gọi tượng cộng hưởng dòng điện
5 Công suất toả nhiệt đoạn mạch RLC:
* Công suất tức thời: P = UIcos + UIcos(2t + u + i)
* Cơng suất trung bình: P = UIcos = I2R
6 Điện áp: u = U1 + U0cos(t + ) coi gồm điện áp không đổi U1 điện áp xoay chiều u = U0cos(t + ) đồng thời đặt vào đoạn mạch
7 Tần số dòng điện máy phát điện xoay chiều pha có p cặp cực, rơto quay với vận tốc n vòng/giây phát ra: f = pn (Hz)
- Từ thông gửi qua khung dây máy phát điện = NBScos(t +) = 0cos(t + )
Với : 0 = NBS từ thông cực đại, N số vòng dây
B cảm ứng từ từ trường, S diện tích vòng dây, = 2f - Suất điện động khung dây: e = NSBcos(t + -
2
) = E0cos(t + -
2
) Với : E0 = NSB suất điện động cực đại
8 Dòng điện xoay chiều ba pha hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây ba suất điện động xoay chiều tần số (cùng biên độ) độ lệch pha đôi 2
3
:
1
2
3
os( )
os( )
3
os( )
3
e E c t
e E c t
e E c t
trường hợp tải đối xứng
1
2
3
os( )
os( )
3
os( )
3
i I c t
i I c t
i I c t
+ Máy phát mắc hình sao: Ud = 3Up
+ Máy phát mắc hình tam giác: Ud = Up
+ Tải tiêu thụ mắc hình sao: Id = Ip
+ Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: Id = Ip
*Lưu ý: Ở máy phát tải tiêu thụ thường chọn cách mắc tương ứng với
9 Công thức máy biến áp: 1
2 2
U E I N
U E I N
10 Công suất hao phí q trình truyền tải điện năng:
2
2
os R U c P P Trong đó: P công suất truyền nơi cung cấp
U điện áp nơi cung cấp
cos hệ số công suất dây tải điện R l
S
(18)*** 0982380250***
- Độ giảm điện áp đường dây tải điện: U = IR - Hiệu suất tải điện: HPP.100%
P
11 Đoạn mạch RLC có R thay đổi:
* Khi R=ZL-ZC
2 ax 2 M L C U U
Z Z R
P
* Khi R=R1 R=R2 P có giá trị Ta có
2
2
1 ; ( L C)
U
R R R R Z Z
P Và R R R1 2
2 ax 2 M U R R P
* Trường hợp cuộn dây có điện trở R0 (hình vẽ)
Khi
2
0 ax
0
2 2( )
L C M
L C
U U
R Z Z R
Z Z R R
P Khi 2 2 ax 2 0 ( ) 2( )
2 ( )
L C RM
L C
U U
R R Z Z
R R
R Z Z R
P
12 Đoạn mạch RLC có L thay đổi:
* Khi L 12 C
IMax URmax; PMax cịn ULCMin Lưu ý: L C mắc liên tiếp
* Khi 2 C L C R Z Z Z
2
ax
C LM
U R Z
U
R
ULM2 ax U2UR2UC2; ULM2 axU UC LMaxU2 * Với L = L1 L = L2 UL có giá trị ULmax
1
1
1
2
1 1
( )
2
L L L
L L L
Z Z Z L L
* Khi 2 C C L
Z R Z
Z ax
2 2 R RLM C C U U
R Z Z
Lưu ý: R L mắc liên tiếp
13 Đoạn mạch RLC có C thay đổi:
* Khi C 12 L
IMax URmax; PMax cịn ULCMin Lưu ý: L C mắc liên tiếp
* Khi 2 L C L R Z Z Z
2
ax
L CM
U R Z
U
R
UCM2 ax U2UR2UL2; UCM2 axU UL CMaxU2 * Khi C = C1 C = C2 UC có giá trị UCmax
1
1
1 1
( )
2
C C C
C C
C
Z Z Z
* Khi 2 L L C
Z R Z
Z ax
2 2 R RCM L L U U
R Z Z
Lưu ý: R C mắc liên tiếp
14 Mạch RLC có thay đổi:
* Khi LC
IMax URmax; PMax ULCMin Lưu ý: L C mắc liên tiếp
* Khi
2
1
2
C L R
C
ax
2 2 LM U L U
R LC R C
* Khi 2 L R L C
ax
2 2 CM U L U
R LC R C
* Với = 1 = 2 I P UR có giá trị IMax PMax URMax
1 2 tần số f f f1 2
A B
(19)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
15 Hai đoạn mạch AM gồm R1L1C1 nối tiếp đoạn mạch MB gồm R2L2C2 nối tiếp mắc nối tiếp với nhau có UAB = UAM + UMB:
uAB; uAM uMB pha tanuAB = tanuAM = tanuMB 16 Hai đoạn mạch R1L1C1 R2L2C2 u i có pha lệch :
- Với 1
1
1
tan ZL ZC
R
2
2
2
tan ZL ZC
R
(giả sử 1 > 2)
- Có 1 – 2 =
1
tan tan
tan tan tan
→ Trường hợp đặc biệt = /2 (vuông pha nhau) tan1tan2 = -1 *VD:
1) Mạch điện hình có uAB uAM lệch pha :
- Ở đoạn mạch AB AM có i uAB chậm pha uAM
AM – AB =
tan tan
tan tan tan
AM AB
AM AB
- Nếu uAB vuông pha với uAM tan AM tan AB=-1 L L C
Z Z
Z
R R
2) Mạch điện hình 2: Khi C = C1 C = C2 (giả sử C1 > C2) i1 i2 lệch pha
- Ở hai đoạn mạch RLC1 RLC2 có uAB
- Gọi 1 2 độ lệch pha uAB so với i1 i2 có :
1 > 2 1 - 2 =
+ Nếu I1 = I2 1 = -2 = /2
+ Nếu I1 I2 tính
1
tan tan
tan tan tan
CHƯƠNG VI: SÓNG ÁNH SÁNG 1 Hiện tượng tán sắc ánh sáng
* Đ/n: Là tượng ánh sáng bị tách thành nhiều màu khác qua mặt phân cách hai môi trường suốt
* Ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc
- Ánh sáng đơn sắc có tần số xác định, có màu - Bước sóng ánh sáng đơn sắc
f v
, truyền chân không f c
0
* Chiết suất môi trường: 1
v c
n
* Chiết suất môi trường suốt phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng Đối với ánh sáng màu đỏ nhỏ nhất, màu tím lớn
* Ánh sáng trắng tập hợp vơ số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Bước sóng ánh sáng trắng: 0,38 m 0,76 m
2 Hiện tượng giao thoa ánh sáng (chỉ xét giao thoa ánh sáng thí nghiệm Iâng)
* Đ/n: Là tổng hợp hai hay nhiều sóng ánh sáng kết hợp khơng gian xuất vạch sáng vạch tối xen kẽ
Các vạch sáng (vân sáng) vạch tối (vân tối) gọi vân giao thoa * Hiệu đường ánh sáng (hiệu quang trình)
D ax d d
d
2 1
Trong đó: a = S1S2 khoảng cách hai khe sáng
S1
D S2
d1 d2
I O
x M a
R L M C
A B
Hình
R L M C
A B
(20)*** 0982380250***
D = OI khoảng cách từ hai khe sáng S1, S2 đến quan sát
S1M = d1; S2M = d2
x = OM (toạ độ) khoảng cách từ vân trung tâm đến điểm M ta xét * Khoảng vân i: Là khoảng cách hai vân sáng hai vân tối liên tiếp:
a D i * Vị trí (toạ độ) vân sáng: d = k (k Z)
a D k i k
xs
k = 0: Vân sáng trung tâm k = 1: Vân sáng bậc (thứ) k = 2: Vân sáng bậc (thứ)
* Vị trí (toạ độ) vân tối: d = (k + 0,5) ) ( )
1 ( )
( k Z
a D k
i k
xt
k = 0, k = -1: Vân tối thứ (bậc) k = 1, k = -2: Vân tối thứ (bậc) hai k = 2, k = -3: Vân tối thứ (bậc) ba
* Nếu thí nghiệm tiến hành mơi trường suốt có chiết suất n bước sóng khoảng vân:
n i a
D i
n
n n
n
;
* Khi nguồn sáng S di chuyển theo phương song song với S1S2 hệ vân di chuyển ngược chiều khoảng
vân i không đổi Độ dời hệ vân là: 0
1
D
x d
D
Trong đó: D khoảng cách từ khe tới
D1 khoảng cách từ nguồn sáng tới khe
d độ dịch chuyển nguồn sáng
* Khi đường truyền ánh sáng từ khe S1 (hoặc S2) đặt mỏng dày e, chiết suất n hệ
vân dịch chuyển phía S1 (hoặc S2) đoạn: 0
(n 1)eD x
a
* Xác định số vân sáng, vân tối vùng giao thoa (trường giao thoa) có bề rộng L (đối xứng qua vân trung tâm)
- Xét: ( )
2i n p n N L
; p phần lẻ + Số vân sáng (là số lẻ): NS n2 1
+ Số vân tối (là số chẵn): Nt 2n (nếu p < 0,5) Nt n2 2 (nếu p ≥ 0,5) * Xác định số vân sáng, vân tối hai điểm M, N có toạ độ x1, x2 (giả sử x1 < x2)
+ Vân sáng: x1 < ki < x2
+ Vân tối: x1 < (k+0,5)i < x2
→ Số giá trị k Z số vân sáng (vân tối) cần tìm
*Lưu ý: M N phía với vân trung tâm x1 x2 dấu
M N khác phía với vân trung tâm x1 x2 khác dấu
* Xác định khoảng vân i khoảng có bề rộng L Biết khoảng L có n vân sáng + Nếu đầu hai vân sáng thì:
1
L i
n
+ Nếu đầu hai vân tối thì: i L
n
+ Nếu đầu vân sáng cịn đầu vân tối thì:
0,
L i
n
(21)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
+ Trùng vân sáng: xs = k1i1 = k2i2 = k11 = k22 =
+ Trùng vân tối: xt = (k1 + 0,5)i1 = (k2 + 0,5)i2 = (k1 + 0,5)1 = (k2 + 0,5)2 = *Lưu ý:
Vị trí có màu màu với vân sáng trung tâm vị trí trùng tất vân sáng xạ * Trong tượng giao thoa ánh sáng trắng (0,38 m 0,76 m)
- Bề rộng quang phổ bậc k: ( d t)
a D k
x
với đ t bước sóng ánh sáng đỏ tím
- Xác định số vân sáng, số vân tối xạ tương ứng vị trí xác định (đã biết x)
+ Vân sáng: (k Z)
kD ax a
D k x
x s
Với 0,38 m 0,76 m giá trị k
+ Vân tối: ( )
) , ( )
2
( k Z
D k
ax a
D k
x
x t
Với 0,38 m 0,76 m giá trị k - Khoảng cách ngắn vân sáng vân tối bậc k:
đ
[k ( 0,5) ]
Min t
D
x k
a
- Khoảng cách dài vân sáng vân tối bậc k:
+ Khi vân sáng vân tối nằm khác phía vân trung tâm: xMax D[k đ (k 0, 5) ]t
a
+ Khi vân sáng vân tối nằm phía vân trung tâm: xMax D[k đ (k 0,5) ]t
a
CHƯƠNG VII: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 1 Năng lượng lượng tử ánh sáng (hạt phôtôn)
2 hc
hf mc
e
l
Trong h = 6,625.10-34 Js số Plăng
c = 3.108m/s vận tốc ánh sáng chân khơng f, tần số, bước sóng ánh sáng (của xạ) m khối lượng phôtôn
2 Tia Rơnghen (tia X)
Bước sóng nhỏ tia Rơnghen
đ
Min
hc E
l
Trong
2
0 đ
2
mv mv
E e U động electron đập vào đối catốt (đối âm cực) U hiệu điện anốt catốt
v vận tốc electron đập vào đối catốt
v0 vận tốc electron rời catốt (thường v0 = 0)
m = 9,1.10-31 kg khối lượng electron
3 Hiện tượng quang điện
- Công thức Anhxtanh:
2 ax
2
M
mv hc
hf A
e
l
Trong
0 hc A
l
(22)*** 0982380250***
v0Max vận tốc ban đầu electron quang điện thoát khỏi catốt
f, tần số, bước sóng ánh sáng kích thích
- Để dịng quang điện triệt tiêu UAK Uh (Uh < 0), Uh gọi hiệu điện hãm:
2 ax
2
M h
mv eU
*Lưu ý: Trong số toán người ta lấy Uh > độ lớn
- Xét vật lập điện, có điện cực đại VMax khoảng cách cực đại dMax mà electron chuyển động
trong điện trường cản có cường độ E tính theo cơng thức:
ax ax ax
1
M M M
e V mv e Ed
- Với U hiệu điện anốt catốt, vA vận tốc cực đại electron đập vào anốt, vK = v0Max
vận tốc ban đầu cực đại electron rời catốt thì: 2
2 A K
e U mv mv
- Công suất nguồn xạ:
t hc n t n
P
( n0 số electron quang điện bứt khỏi catốt khoảng thời gian t)
- Cường độ dịng quang điện bão hồ:
t ne t q Ibh
(n số phôtôn đập vào catốt khoảng thời gian t.) - Hiệu suất lượng tử (hiệu suất quang điện):
0 n H
n
e P
hc I e P I
H bh bh
* Bán kính quỹ đạo electron chuyển động với vận tốc v từ trường B Gọi v,B →
sin
eB mv R
→ Xét electron vừa rời khỏi catốt v = v0max ↔ v,B900
→
eB mv R
*Lưu ý: Hiện tượng quang điện xảy chiếu đồng thời nhiều xạ tính đại lượng:
Vận tốc ban đầu cực đại v0max, hiệu điện hãm Uh, điện cực đại Vmax, … tính ứng với xạ
có min (hoặc fmax)
4 Tiên đề Bo – Quang phổ nguyên tử Hiđrô:
* Tiên đề Bo: m n
mn
mn E E
hc
hf
* Bán kính quỹ đạo dừng thứ n electron nguyên tử hiđrô:
rn = n2r0
Với r0 =5,3.10-11m bán kính Bo (ở quỹ đạo K)
* Năng lượng electron nguyên tử hiđrô:
2
13, ( )
n
E eV
n
Với n N* * Sơ đồ mức lượng:
+ Dãy Laiman: Nằm vùng tử ngoại
Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo K
→ Lưu ý:
- Vạch dài LK e chuyển từ L K
- Vạch ngắn K e chuyển từ K
+ Dãy Banme: Một phần nằm vùng tử ngoại, phần nằm vùng ánh sáng nhìn thấy Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo L
Vùng ánh sáng nhìn thấy có vạch: Vạch đỏ H ứng với e: M L
Vạch lam H ứng với e: N L
hfmn hfmn
nhận phôtôn
phát phôtôn Em
En Em > En
Laiman
K M N O
L P
Banme
Pasen
H
H
H
H
n = n =
(23)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
Vạch chàm H ứng với e: O L
Vạch tím H ứng với e: P L → Lưu ý:
- Vạch dài ML (Vạch đỏ H )
- Vạch ngắn L e chuyển từ L
+ Dãy Pasen: Nằm vùng hồng ngoại
Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo M
→ Lưu ý:
- Vạch dài NM e chuyển từ N M
- Vạch ngắn M e chuyển từ M
* Mối liên hệ bước sóng tần số vạch quang phổ nguyên từ hiđrô:
13 12 23
1 1 1
f13 = f12 +f23 (như cộng véctơ)
CHƯƠNG VIII: SƠ LƯỢC VỀ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 1 Thuyết tương đối hẹp:
a) Tiên đề Anhxtanh:
- Các định luật vật lý (cơ học, điện từ học) có dạng hệ qiu chiếu quán tính nghĩa tượng vật lý diễn hệ quy chiếu quán tính
- Tốc độ ánh sáng chân khơng có giá trị c hệ qui chiếu quán tính, khơng phụ thuộc vào phương truyền tốc độ nguồn hay máy thu (c ≈ 3.108 m/s)
b) Các hệ :
+ Độ dài bị co lại theo phương chuyển động : l = l0 2
1 v
c
< l0
+ Đồng hồ chuyển động chạy chậm đồng hồ đứng yên: t = t0 /
2
1 v
c
> t0
+ Khối lượng tương đối tính : m = m0 /
2
1 v
c
> m0 2 Hệ thức Anhxtanh lượng khối lượng:
- Một vật có khối lượng m có chứa lượng : E = mc2 = m0c2/
2
1 v
c
- Đại lượng E0 = m0c2 gọi lượng nghỉ → Năng lượng nghỉ khối lượng nghỉ khơng bảo tồn
* Động vật : Wđ = E – E0
* Năng lượng toàn phần vật : E2 = m02c4 + p2c2 p = mv động lượng
* Liên hệ động lượng động : p =
(K) 2m K
c K động 3 Photon:
- Là hạt sơ cấp có khối lượng nghỉ m0 =
- Có khối lượng tương đối tính xác định bới : = hc/ = mphc2 mph = h/c
(24)*** 0982380250***
CHƯƠNG IX: VẬT LÝ HẠT NHÂN 1 Hiện tượng phóng xạ:
* Phương trình phóng xạ: X Y (,,)
* Số ngun tử chất phóng xạ cịn lại sau thời gian t: 0.2 0
t
t T
NN N el
* Số hạt nguyên tử bị phân rã số hạt nhân tạo thành số hạt ( e- e+)
tạo thành: T Y
t N N
N N
N
0 0(1 2 )
* Khối lượng chất phóng xạ cịn lại sau thời gian t: 0.2 0
t
t T
mm m el
Trong đó: N0, m0 số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu
T chu kỳ bán rã ;
T T
693 , ln
số phóng xạ
T khơng phụ thuộc vào tác động bên mà phụ thuộc chất bên chất phóng xạ * Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t : 0 0(1 T )
t m
m m
m
* Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã: T
t m
m
2
0
→ Phần trăm chất phóng xạ cịn lại:
0
2
t t T m
e m
l
* Khối lượng chất tạo thành sau thời gian t: 0(1 ) 0(1 T)
t
X Y Y A
T t
Y A Y
Y m
A A A N
N A N N
m
Trong đó: AX, AY số khối chất phóng xạ ban đầu chất tạo thành
NA = 6,022.10-23 mol-1 số Avôgađrô
→ Lưu ý: Trường hợp phóng xạ +, - AX = AY mY = m
* Độ phóng xạ H:
- Là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lượng chất phóng xạ, đo số phân rã giây
N e
H H
H T t
t
0
02 → H0 = N0 độ phóng xạ ban đầu
- Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = phân rã/giây Curi (Ci); Ci = 3,7.1010 Bq
→ Lưu ý: Khi tính độ phóng xạ H, H0 (Bq) chu kỳ phóng xạ T phải đổi đơn vị giây(s)
2 Hệ thức Anhxtanh, độ hụt khối, lượng liên kết:
* Hệ thức Anhxtanh khối lượng lượng: Vật có khối lượng m có lượng nghỉ E = m.c2 Với c = 3.108 m/s vận tốc ánh sáng chân không * Độ hụt khối hạt nhân A
ZX: m = m0 – m
Trong m0 = Zmp + Nmn = Zmp + (A - Z)mn khối lượng nuclôn
m khối lượng hạt nhân X * Năng lượng liên kết E = m.c2 = (m0-m)c2
* Năng lượng liên kết riêng (là lượng liên kết tính cho nuclôn):
A E
Lưu ý: Năng lượng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững 3 Phản ứng hạt nhân:
* Phương trình phản ứng: ZA A ZA B ZA C ZA4D
4 3 2
1
(25)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
- Trường hợp đặc biệt phóng xạ: X Y + (α β) * Các định luật bảo toàn:
+ Bảo toàn số nuclôn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4
+ Bảo tồn điện tích (ngun tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4
+ Bảo toàn động lượng: p1 p2 p3 p4 m1v1m2v2 m3v3 m4v4
+ Bảo toàn lượng: KA KB (mA mB)c2 KC KD (mC mD)c2
2
X x x
K m v : động chuyển động hạt X
→ Lưu ý: - Không có định luật bảo tồn khối lượng
- Mối quan hệ động lượng pX động KX hạt X là: p2X 2m KX X
- Khi tính vận tốc v hay động K thường áp dụng quy tắc hình bình hành
*Ví dụ: p p1 p2 + Biết : (p1,p2) j
2 2
1 2
p p p p p cosj
2
1 2 2
(mv) (m v) (m v ) 2m m v v cosj
mKm K1 1m K2 22 m m K K cosj1 2 1 2 → Tương tự biết: 1 (p1,p)hoặc 2 (p2,p) + Trường hợp đặc biệt: p1 p2 p2 p12p22
→ Tương tự p1 p p2 p + Nếu v = p = p1 = p2
1 2 2
A A m m v v K K
→ Tương tự v1 = v2 =
* Năng lượng phản ứng hạt nhân:
2
0 ) ( )
(M Mc m m m m c
E A B C D
= 931,5(mAmBmCmD)(MeV)
Trong đó: M0 mAmB tổng khối lượng hạt nhân trước phản ứng MmC mD tổng khối lượng hạt nhân sau phản ứng
→ Lưu ý:
- Nếu M0 > M phản ứng toả lượng E dạng động hạt C, D phôtôn
Các hạt sinh có độ hụt khối lớn nên bền vững
- Nếu M0 < M phản ứng thu lượng E dạng động hạt A, B phôtôn
Các hạt sinh có độ hụt khối nhỏ nên bền vững * Trong phản ứng hạt nhân: A B C A D
Z A Z A Z A Z
4 3 2
1
Các hạt nhân A, B, C D có:
- Năng lượng liên kết riêng tương ứng 1, 2, 3, 4
- Năng lượng liên kết tương ứng E1, E2, E3, E4
- Độ hụt khối tương ứng m1, m2, m3, m4 → Năng lượng phản ứng hạt nhân:
E = A33 +A44 - A11 - A22
E = E3 + E4 – E1 – E2
E = (m3 + m4 - m1 - m2)c2
* Quy tắc dịch chuyển phóng xạ: + Phóng xạ (4
2He): X He Y
A Z A
Z
4
2
So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi ô bảng tuần hồn có số khối giảm đơn vị + Phóng xạ - (01e): ZAX01eZA1Y
So với hạt nhân mẹ, hạt nhân tiến bảng tuần hồn có số khối
1
p
2
p
(26)*** 0982380250***
Thực chất phóng xạ - hạt nơtrơn biến thành hạt prôtôn, hạt electrôn hạt nơtrinô: n pe
→ Lưu ý: - Bản chất (thực chất) tia phóng xạ - hạt electrôn (e-)
- Hạt nơtrinô (v) không mang điện, không khối lượng (hoặc nhỏ) chuyển động với vận tốc ánh sáng khơng tương tác với vật chất
+ Phóng xạ + (01e): ZAX10eZA1Y
So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi ô bảng tuần hồn có số khối
Thực chất phóng xạ + hạt prơtơn biến thành hạt nơtrôn, hạt pôzitrôn hạt nơtrinô: p ne
→ Lưu ý: Bản chất (thực chất) tia phóng xạ + hạt pơzitrơn (e+) + Phóng xạ (hạt phơtơn)
Hạt nhân sinh trạng thái kích thích có mức lượng E1 chuyển xuống mức lượng E2
đồng thời phóng phơtơn có lượng: 1 2
12
12 E E
hc
hf
→ Lưu ý: Trong phóng xạ khơng có biến đổi hạt nhân, thường kèm theo phóng xạ 4 Hai loại phản ứng tỏa lượng :
a) Phân hạch: Là phản ứng hạt nhân nặng hấp thụ nơtron vỡ thành hạt nhẹ
(Nơtron chậm có động cỡ 0,1eV dễ bị hấp thụ nơtron nhanh)
b) Nhiệt hạch: Là phản ứng kết hợp hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn, phản ứng xảy điều
kiện nhiệt độ cao (hàng chục triệu độ trở lên) 5 Đặc điểm phân hạch Uran 235 ( 92U235) :
n + 92U235 → X + Y + k.n + 200MeV (hoặc 185MeV)
- Trong đó: X Y hạt có số khối trung bình từ 80 đến 160 k số nơtron sinh sau phân hạch k = k =
*Phản ứng dây chuyền :
- Nếu sau phân hạch mà lại k nơtron (k 1) k nơtron lại phân hạch U khác làm cho phân hạch xảy mạnh thời gian ngắn → Đó phản ứng dây chuyền
- Muốn có k khối lượng khối uran phải lớn giá trị mh gọi khối lượng tới hạn *Lưu ý: Nếu k < (Trạng thái hạn) phản ứng dây chuyền không xảy
- Nếu k = (trạng thái tới hạn) phản ứng dây chuyền xảy đặn không tăng vọt Năng lượng tỏa kiểm soát được, trường hợp ứng dụng lò phản ứng nhà máy điện nguyên tử
- Nếu k > (trạng thái vượt hạn) phản ứng dây chuyền xảy mãnh liệt ứng dụng để chế tạo bom nguyên tử
6 Đặc điểm phản ứng nhiệt hạch : *VD : 1H2 + 1H2 → 2He3 + n + 3,25 MeV
1H2 + 1H3 → 2He4 + n + 17,6 MeV
- Phản ứng nhiệt hạch xảy đk nhiệt độ cao (> hàng chục triệu độ)
- Ngoài mật độ hạt nhân n phải đủ lớn thời gian trì nhiệt độ cao (108K) phải đủ dài → n.t 1014 s/cm3
- Con người thực phản ứng nhiệt hạch dạng không kiểm soát lượng tỏa ứng dụng chế tạo bom H
→ Mục tiêu người thực phản ứng nhiệt hạch dạng kiểm sốt lý sau : - Nếu xét nguyên liệu phản ứng nhiệt hạch tỏa lượng lớn phân hạch
- Nguyên liệu cho phản ứng nhiệt hạch dồi ( D lấy từ nước biên có chứa nước nặng D2O
- Phản ứng nhiệt hạch không gây ô nhiễm khơng có sản phẩm phóng xạ - Phản ứng nhiệt hạch khơng có trạng thái vượt hạn nên an toàn
(27)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
CHƯƠNG X: TỪ VI MƠ ĐẾN VĨ MƠ (Chương trình không học) 1 Hạt sơ cấp: Là hạt có kích thước khối lượng nhỏ hạt nhân
a) Các đặc trưng hạt sơ cấp:
+ Khối lượng nghỉ mo(hay lượng nghỉ Eo = moc2)
→ Photon, nơtrino có khối lượng nghỉ mo = ; cịn e, n, p có khối lượng nghỉ mo ≠ biết
+ Điện tích : Các hạt sơ cấp có điện tích Q = -1 ,Q= +1 Q =0 ( tính theo đơn vị e)
+ Spin: Mỗi hạt sơ cấp có mơ men động lượng riêng mô men từ riêng, đặc trưng cho chuyển động nội chất hạt.Mô men đặc trưng lượng tử spin S
*VD: p n có S = 1/2, photon có S = 1, pion có S =
+ Thời gian sống trung bình:
- Có hạt bền khơng phân rã (p, e, photon nơtrino) có thời gian sống ∞
- Các hạt khác không bền phân rã thành hạt khác (nơtron có thời gian sống dài ≈ 932s ; cịn lại có thời gian sống ngắn từ 10-24s đến 10-6s)
b) Phân loại hạt sơ cấp → Phân loại theo tăng dần khối lượng nghỉ mo
- Phôtôn : có mo =
- Léptơn : có khối lượng cỡ electron (như e ; µ+, µ- hạt tau(T) …)
- Mêzôn : Là hạt có khối lượng trung bình từ (200 đến 900)me- gồm hạt k
- Barion : Bao gồm hạt nặng có khối lượng cỡ proton lớn ( gồm nuclon hipêron) → Tập hợp Mêzôn Barion gọi chung Hađron
2 Phản hạt: Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp có mo, cịn đặc trưng khác độ
lớn trái dấu → Gọi phản hạt
3 Tương tác hạt sơ cấp: Có loại tương tác
+ Tương tác hấp dẫn: Là tương tác hạt có khối lượng , bán kính tác dụng ∞ cường độ tương tác nhỏ
+ Tương tác điện từ: Là tương tác hạt mang điện có ma sát, bán kính tác dụng ∞ , cường độ tương tác lớn hấp hần 1037 lần
+ Tương tác yếu: Là tương tác hạt phân rã β, có bán kính tác dụng cỡ 10-18m , có cường độ nhỏ tương tác điện từ cỡ 1012 lần
+ Tương tác mạnh: Là tương tác hađron ( cá nuclon ) , có bán kính tác dụng cỡ 10-15m, có cường độ mạnh tương tác điện từ cỡ 102 lần
4 Hạt quac: Tất Hađron cấu tạo từ hạt nhỏ gọi hạt quac
- Có hạt quac : u,d,s,c,b,t phản quac – Các hạt quac có điện tích e/3 ; 2e/3 (u,c,t → có điện tích +2e/3 ; d,s,b → có điện tích bé –e/3)
- Đến chưa quan sát hạt quac tự (u,c,t có điện tích +2e/3; d,s,b có điện tích bé -e/3)
5 Hệ mặt trời Các thiên hà: a Cấu tạo hệ mặt trời:
- Mặt trời trung tâm hệ thiên thể nóng sáng
- Tám hành tinh lớn: Theo thứ tự Thủy tinh, Kim tinh,Trái đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên tinh, Hải tinh
- Xung quanh hành tinh lớn cịn có vệ tinh
+ Có hành tinh thuộc hệ trái đất (Thủy,Kim,Đất, Hỏa) có kích thước nhỏ, có kết cấu rắn
+ Có hành tinh thuộc hệ mộc tinh, có kích thước lớn, có kết cấu xốp khí (khối lượng riêng nhỏ) - Các tiểu hành tinh, chổi thiên thạch
→ Để đo khoảng cách từ hành tinh tới mặt trời ta dùng đơn vị thiên văn : 1đvtv = 150.106 km (bằng k/c từ Trái đất đến Mặt trời
b Chuyển động hệ mặt trời:
- Tất hành tinh quay quanh mặt trời theo chiều (chiều thuận) gần mặt phẳng theo quỹ đạo hình elíp
(28)*** 0982380250***
- Định luật II Kêple :
2
(a ) (T )
a T a bán trục lớn, T chu kỳ quay quanh MT c Mặt trời: Có khối lượng cở 2.1030kg
*Cấu tạo gồm hai phần : Quang cầu khí
+ Quang cầu : Là khối cầu nóng sáng có bán kính cỡ 7.105 km , khối lượng riêng 1400kg/m3, có nhiệt độ khoảng 6000K (Nhiệt độ lòng mặt trời 10 triệu độ)
+ Khí quyển: Chủ yếu H He chia làm hai lớp sắc cầu nhật hoa - Sắc cầu nằm sát quang cầu có bề dày khoảng 10000km, nhiệt độ 4500K
- Nhật hoa nằm ngồi sắc cầu: Vật chất bị ion hóa mạnh (trạng thái plaxma), nhiệt độ khoảng triệu độ → Nhật hoa biến đổi theo thời gian mặt trời hoạt động mạnh (tạo nên vết đen, tai lửa, bùng sáng )
*Năng lượng mặt trời:
- Nguồn gốc lượng mặt trời từ phản ứng nhiệt hạch xảy lịng
- Hằng số mặt trời H = 1360W/m2 → Là lượng mặt trời truyền 1s lên 1m2 đặt vng góc phương truyền cách 1đvtv
- Công suất mặt trời P = 3,9.1026 W
d Trái đất:
- Có dạng cầu
- Có khối lượng m = 6.1024 kg, có bán kính R ≈ 6400km, có khối lượng riêng trung bình 5520 kg/m3 (Khối lượng riêng vỏ trái đất khoảng 3300kg/m3
- Trái đất có phần lõi bán kính cỡ 3000km, cấu tạo chủ yếu sắt, niken, có nhiệt độ 3000 đến 4000oC - Trái đất vừa tự quay quanh quay quanh mặt trời theo quỹ đạo gần trịn có bán kính r = 1dvtv ; Trục trái đất nghiêng 23o27’ so với pháp tuyến mp quỹ đạo
e Mặt trăng:
- Có khối lượng m = 7,35.1022kg, có bán kính 1738km, nằm cách trái đất r = 384000km
- Chiều tự quay mặt trăng chiều quay TĐ nên ln hướng định trái đất - Trên mặt trăng khơng có khí (vì lực hấp dẫn nhỏ gtrăng = g/6)
- Bề mặt trăng có dạng xốp, nhiệt độ ban ngày 100oC ban đêm cỡ 150oC - Mặt trăng gây thủy triều trái đất
- Là vệ tinh tự nhiên Trái Đất
g Sao chổi:
- Có kích thước nhỏ (cỡ vài km), cấu tạo từ chất dẽ bay (như tinh thể băng, amôniắc, mêtan ) - Sao chổi chuyển động quanh mặt trời theo quỹ đạo elíp dẹt, chu kỳ cđ từ vài năm đến 150 năm
h Sao: Là thiên thể nóng sáng (thường khối khí) giống mặt trời, xa (hàng tỉ năm ánh sáng)
→ Các hình thành từ đám tinh vân khổng lồ *Các loại sao:
+ Sao ổn định : Có kích thước, nhiệt độ,độ sáng không đổi thời gian dài (như mặt trời) + Sao biến quang : Là có độ sáng thay đổi, thường có hai loại sau:
- Biến quang che khuất : Là hệ đơi, vệ tinh - Biến quang nén giãn : Có độ sáng thay đổi theo chu kỳ định + Sao : Là có độ sáng tăng đột biến lên hàng vạn lần từ từ giảm + Punxa, nơtron: Là xạ xung sóng điện từ mạnh
→ Sao nơtron cấu tạo từ nơtron với mật độ cực lớn (1014g/cm3); punxa lõi nơtron
*Lỗ đen tinh vân:
+ Lỗ đen : Là thiên thể tiên đốn bỡi lý thuyết, có cấu tạo từ notron có trường hấp dẫn cực cừ mạnh, hút tất vật thể kể ánh sáng tối đen khơng phát xạ điện từ + Tinh vân: Là đám bụi khổng lồ chiếu sáng bỡi gần nó, đám khí từ
6 Thiên hà: Là hệ thống độc lập, gồm nhiều tinh vân
a Các loại thiên hà: Thiên hà xoắn ốc, thiên hà Elíp thiên hà khơng định hình
→ Toàn thiên hà quay xung quanh tâm thiên hà
b Thiên hà chúng ta: Là loại thiên hà xoắn ốc, có hàng trăm tỉ ngơi sao, có đường kính cở 100 nghìn
(29)*** Nguyễn Văn Nghị ***
*** 0982380250***
- Mặt trời nằm cách tâm thiên hà khoảng 30 nghìn (nas) quay quanh tâm thiên hà với tốc độ 250km/s
7 Thuyết Bigbang : (Ban học)
- Vũ trụ tạo từ vụ nổ lớn (bigbang) cách khoảng 14 tỉ năm
- Vũ trụ giãn nở loãng dần với tốc độ tính theo định luật Hớp-bơn : V = Hd
- Vạch quang phổ Thiên hà lệch bước sóng dài cịn vạch quang phổ lệch bước sóng dài lệch bước sóng ngắn
Trong H = 1,7.10-2 m/s.nas, d khoảng cách từ đến - Sau vụ nổ 1s nuclon tạo thành ;
- Sau phút hạt nhân nguyên tử hình thành - Sau 300 000 năm nguyên tử hình thành - Sau triệu năm thiên hà hình thành
- Sau 14 tỉ năm vũ trụ trạng thái nay, có nhiệt độ trung bình 2,7K
*Bức xạ vũ trụ: Là xạ phát đồng tứ phí khơng trung tương ứng với xạ phát từ vật có nhiệt độ 3K nên gọi xạ 3k hay xạ vũ trụ
*Chú ý:
- Bước sóng thiên hà ln lệch phía có bước sóng dài (về phía màu đỏ quang phổ) - Độ lệch bước sóng tính bới : = .v/c (v tốc độ lù xa)
- Bước sóng thiên hà có lúc lệch phía bước sóng dài, có lúc lệch phía bước sóng ngắn
8 Các số đơn vị thường sử dụng:
* Số Avôgađrô: NA = 6,022.1023 mol-1
* Đơn vị lượng: 1eV = 1,6.10-19 J; 1MeV = 1,6.10-13 J
* Đơn vị khối lượng nguyên tử (đơn vị Cacbon): 1u = 1,66055.10-27kg = 931 MeV/c2 * Điện tích nguyên tố: e = 1,6.10-19 C
* Khối lượng prôtôn: mp = 1,0073u
* Khối lượng nơtrôn: mn = 1,0087u