Pha Dao Động là gì? Những kiến thức về Dao động cơ

Pha Dao Động là gì? Biên Độ Dao Động là gì? Đây là những câu hỏi có liên quan đến kiến thức Vật Lí từ lớp 8 trở lên. Để đi tìm câu trả lời cho những vấn đề này, hãy cùng Mindovermetal đi tìm hiểu nội dung có trong bài viết dưới đây.

pha-dao-dong-la-gi-nhung-kien-thuc-ve-dao-dong-co-9

Dao động cơ

Dao động cơ là gì?

Chúng ta có thể hiểu dao động cơ chính là sự chuyện động lặp đi lặp lại của một vật nào đó. Ví dụ: con thuyền nhấp nhô khi gặp sóng biển liên tục, hay sự chuyển động của dây đàn Guitar khi được tác động.

Dao động tuần hoàn là gì?

Ta có thể hiểu dao động tuần hoàn chính là chuyển động của một vật lặp đi lặp lại trong khoảng thời gian bằng nhau. Dao động của của một vật có thể là dao động tuần hoàn hoặc là dao động không tuần hoàn.

Ví dụ: chuyển động của con lắc đồng hồ chính là dao động tuần hoàn. Còn chuyển động nhấp nhô của thuyền khi gặp phải từng đợt sóng biển không phải là dao động tuần hoàn.

pha-dao-dong-la-gi-nhung-kien-thuc-ve-dao-dong-co-2

Dao động điều hòa

Có thể hiểu dao động điều hòa chính là những dao động của vật sau 1 khoảng thời gian bằng nhau, thì vật đó sẽ trở lại ở vị trí lúc đầu và theo hướng cũ. Khoảng thời gian bằng nhau này được gọi là chu kỳ T(s).

Dao động điều hòa là trường hợp đơn giản nhất của dao động tuần hoàn.

Phương trình của dao động điều hòa

Ví dụ về dao động điều hòa

pha-dao-dong-la-gi-nhung-kien-thuc-ve-dao-dong-co-2

Giả sử M chuyển động theo chiều dương với vận tốc góc là ω, P là hình chiếu của M lên Ox.

  • Tại t = 0 thì M có tọa độ góc φ
  • Sau thời gian t, M có tọa độ góc φ + ωt

Khi đó:

Đặt A = OM, ta có: x = Acos(ωt + φ)

  • Trong đó: A, ω, φ là hằng số
  • Do hàm cosin là hàm điều hòa nên điểm P được gọi là dao động điều hòa.

Khái niệm về dao động điều hòa

Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian.

Phương trình dao động điều hòa

Phương trình x = Acos(ωt + φ) được gọi là phương trình của dao động điều hòa, trong đó:

  • Li độ x: là độ lệch của vật khỏi vị trí cân bằng.
  • A là biên độ dao động, là li độ cựa đại của vật và A > 0.
  • ωt + φ là pha của dao động xác định li độ x của dao động tại thời điểm t (đơn vị là radian – rad).
  • φ là pha ban đầu của dao động tại t = 0 (-π≤φ≤π).

pha-dao-dong-la-gi-nhung-kien-thuc-ve-dao-dong-co-3

Chú ý:

  • Điểm P của giao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể coi là hình chiếu của điểm M chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó.
  • Đối với pt dao động điều hòa: x = Acos(ωt + φ) , ta quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động và chiều tăng của pha tương ứng vứi chiều của góc.

Chu kỳ, tần số, tần số góc của giao động điều hòa

Chu kỳ và tần số của dao động điều hòa

Khi mà vật chuyển động quay trở lại vị trí cũ theo hướng cũ, thì được gọi là vật thực thi 1 dao động toàn phần.

  • Chu kỳ (T) của dao động điều hòa là một khoảng thời gian để vật đó có thể hực hiện một dao động toàn phần (đơn vị s).
  • Tần số (f) của dao động điều hòa là số dao động tuần hoàn thực hiện trong một s (đơn vị là 1/s hoặc Hz).

Tần số góc của dao động điều hòa

  • Trong dao động điều hòa ω được gọi là tần số góc.
  • Giữa tần số góc, chu kỳ và tần số có mối liên hệ thể hiện qua công thức:

pha-dao-dong-la-gi-nhung-kien-thuc-ve-dao-dong-co-6

Gia tốc, vận tốc và đồ thị của dao động điều hòa

Vận tốc của giao động điều hòa

Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian:

  • v = x” = -ωAsin(ωt + φ)

Vận tốc cũng biến thiên theo thời gian:

  • Tại x = ±A thì v = 0.
  • Tại x = 0 thì v = vmax = ωA

Gia tốc của dao động điều hòa

Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian:

a = v” = x”” = -ω2Acos(ωt + φ)

hay a = -ω2x

  • Tại x = 0 thì a = 0.
  • Tại x = ±A thì a = amax = ω2A.

Đồ thị của dao động điều hòa

Đồ thị của dao động điều hòa với φ = 0 có dạng hình sin. Vì vậy được gọi là dao động hình sin.

Như vậy với những thông tin ở trên chắc hẳn bạn đọc đã nắm rõ kiến thức về dao động. Đồng thời biết được pha dao động là gì, cũng như biết thêm nhiều kiến thức liên quan để có thể áp dụng giải những chuyên đề Vật lí. Đừng bỏ lỡ những bài viết khác tại Mindovermetal để biết thêm nhiều kiến thức bổ ích khác.

5/5 - (3 votes)
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments