Cong thuc vat li chuan lop 12

LÝ THUYÊT DAO ĐỘNG CƠ
I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
1. Phương trình dao động:
2. Vận tốc tức thời:




-
luôn cùng chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương thì v>0, theo chiều âm thì v<0)
- Vận tốc nhanh pha hơn li độ (x) 1 góc
và chậm pha hơn gia tốc (a) 1 góc

3. Gia tốc tức thời:


-
luôn hướng về vị trí cân bằng và tỉ lệ với li độ và ngược dấu với x.
- gia tốc nhanh pha hơn v 1góc
và ngược pha với li độ (x)
4. - Vật ở VTCB:



- Vật ở biên


5. Hệ thức độc lập:




- A,
là những đại lượng có giá trị dương.- x, v có thể dương, hoặc bằng 0 hoăc âm
6. Cơ năng: Trong quá trình dao động điều hòa động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại, nhưng tổng của chúng tức cơ năng được bảo toàn.
- Cơ năng:



7. x, v, a dao động điều hoà có tần số góc là (, tần số f, chu kỳ T thì động năng và thế năng biến thiên với tần số góc 2(, tần số 2f, chu kỳ T/2. Động năng và thế năng dao động điều hòa cùng biên độ, cùng tần số nhưng pha của chúng sẽ ngược nhau
8. Chiều dài quỹ đạo: 2A
9. Quãng đường đi trong 1 chu kỳ luôn là 4A; trong 1/2 chu kỳ luôn là 2A
Quãng đường đi trong l/4 chu kỳ là A khi vật đi từ VTCB đến vị trí biên hoặc ngược lại
10. Các bước lập phương trình dao động dao động điều hoà:
* Tính ( * Tính A * Tính ( dựa vào điều kiện đầu: lúc t = t0 (thường t0 = 0)









Các trường hợp đặc biệt:
+ Khi nói vật qua VTCB theo chiều dương thì

+ Khi nói vật qua VTCB theo chiều âm thì

+ Khi nói vật qua vị trí biên dương thì
+ Khi nói vật qua vị trí biên âm thì

II. CON LẮC LÒ XO
1. Tần số góc:



;

2. Chu kỳ:




3. Tần số:







4. Lực kéo về hay lực hồi phục: là lực muốn đưa vật về VTCB:



Đặc điểm:
- Là lực gây dao động cho vật. - Luôn hướng về VTCB - Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ




5. Lực đàn hồi là lực đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng. Có độ lớn


- Con lắc dao động phương ngang.Tại vị trí cân bằng lò xo không bị biến dạng,
.
- Con lắc dao động phương thẳng đứng.Tại vị trí cân bằng lò xo biến dạng (giãn hoặc nén) một đoạn
được cho bởi biểu thức
.Từ đó ta có công thức tính chu kỳ tần số dao động của con lắc lò xo trong trường hợp này:




- Con lắc dao động phương mặt phẳng nghiêng.Tại vị trí cân bằng lò xo biến dạng (giãn hoặc nén) một đoạn
được cho bởi biểu thức

+ Lực đàn hồi cực đại:




+ Lực đàn hồi cực tiểu:



* Chiều dài tại vị trí cân bằng, chiều dài cực đại, cực tiểu của lò xo trong quá trình vật dao động:
• Chiều dài tại VTCB:  
 
• Chiều dài cực đại :  

• Chiều dài cực tiểu :


6. Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k1, k2, … và chiều dài tương ứng là l1, l2, … thì có: kl = k1l1 = k2l2 = …
7. Ghép lò xo:
* Nối tiếp
( cùng treo một vật khối lượng như nhau thì: T2 = T12 + T22
* Song song: k = k1 + k2 + … ( cùng treo một vật khối lượng như nhau thì:

8. Gắn lò xo k vào vật khối lượng m1 được chu kỳ T1, vào vật khối lượng m2 được T2, vào vật khối lượng m1+m2 được chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) được chu kỳ T4.
Thì ta có:
và

9. Quãng đường đi trong 1 chu kỳ luôn là 4A; trong 1/2 chu kỳ luôn là 2A
Quãng đường đi trong l/4 chu kỳ là A