DD co hoc

CHƯƠNG I
DAO ĐỘNG CƠ HỌC
�1. DAO ĐỘNG TUẦN HOÀN - DĐ ĐIỀU HOÀ
CON LẮC LÒ XO
�2. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
�3. NĂNG LƯỢNG TRONG DĐĐH
�4. SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
�5. DAO ĐỘNG TẮT DẦN - DĐ CƯỠNG BỨC
�6. BÀI TẬP CHƯƠNG I
12-Jul-09
�1
�2
�3
�4
�5
�6
Dao động của con lắc lò xo
Dao động điều hoà


? x" + ?2.x = 0

với tần số góc :
Chu kỳ :
?
CON LẮC LÒ XO
MAIN
(2)
(1)
(1)
(2)
�
TG : Nguyen Thanh Tuong
V?_CLLX
MAIN
Chuyển động tròn đều và dao động điều hoà
DĐĐH là hình chiếu của chđg tròn đều xuống một trục nằm trong mặt phẳng của quỹ đạo tròn.
Pha và tần số góc của dao động điều hoà
Dao động tự do
Có chu kỳ dao động chỉ phụ thuộc các đặc tính của hệ.
Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà
Ta đã có ly độ DĐĐH là : x = Asin(?t + ?). Như vậy :
Vận tốc :
Gia tốc : ?
Con lắc đơn
Chu kỳ :


KH?O SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
(1)
(5)�
(5)
(4)
(1)
(4)
�
TG : Nguyen Thanh Tuong
MAIN
M0
TG : Nguyen Thanh Tuong
MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
MAIN
(2)
(5)
�
CHỨNG MINH DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN
TG : Nguyen Thanh Tuong
MAIN
Phương trình chuyển động :
Theo cung : s = s0.sin(?t + ?)
Theo góc : ? = ?0.sin(?t + ?)
�
BÀI TẬP CHƯƠNG I
Bấm chuột vào nút thích hợp để lấy bài tập
Con lắc đơn
Tổng hợp DĐ
Năng lượng
Con lắc lò xo
MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
BÀI TẬP CON LẮC LÒ XO
Con lắc lò xo gồm quả cầu khối lượng m = 250g treo vào lò xo có độ cứng k = 100N/m.
a) Tính chu kỳ dao động.
b) Biên độ dao động có giá trị A = 5cm. Hãy tính giá trị cực đại của vận tốc và gia tốc.
Quả nặng 0,4kg được treo vào lò xo sẽ dao động với chu kỳ T = 0,5s.
a) Tính độ cứng của lò xo. Lấy ?2 = 10.
b) Biên độ dao động là 8cm. Hãy tìm khoảng biến thiên của lực đàn hồi tác dụng vào quả nặng. Cho g = 10m/s2.
c) Tính động năng cực đại của quả nặng.
Một con lắc lò xo gồm quả nặng có khối lượng 0,1kg và lò xo có độ cứng 40N/m treo thẳng đứng. Khối lượng của lò xo không đáng kể. Cho con lắc dao động với biên độ 3cm. Cho g = 10m/s2.
a) Tính chu kỳ, tần số, năng lượng dao động của con lắc.
b) Tính lực đàn hồi cực đại, cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động.
TG : Nguyen Thanh Tuong
MAIN
Đáp số
Bài giải
�
BÀI TẬP CON LẮC ĐƠN
TG : Nguyen Thanh Tuong
MAIN
Đáp số
Bài giải
Đáp số các bài toán con lắc lò xo
[1] : T = ?/10 (s) = 0,314s; vmax = 100cm/s = 1m/s; amax = 20m/s2
[2] : a) 64N/m b) 0 ? Fđh ? 9,12N c) 0,2J
[3] : a) T = 0,314s; 3,2Hz; 1,8.10�2J b) Fmax = 2,2N; Fmin=0
Bài 1
Bài 2
Bài 3
Hướng dẫn giải
Bài 1
Bài 2
Bài 3
MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
TG : Nguyen Thanh Tuong
[1] a) T1 = 2,01 s b) T2 = 1,80 s
[2] : a) l = 0,993m; b) t = ? 30oC
[3] : a) ? = 5o b) T = 0,89 s
Bài 1
Bài 2
Bài 3
Hướng dẫn giải
Bài 1
Bài 2
Bài 3
MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
MAIN
Hướng dẫn giải các bài toán con lắc lò xo
MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
�
Hướng dẫn giải bài 1
MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
�
MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
Hướng dẫn giải bài 2
�
Khi đặt trong điện trường có vectơ cường độ nằm ngang, thì ngoài trọng lực và lực căng dây, con lắc mang điện sẽ chịu thêm tác dụng của lực điện trường :

với q > 0 thì có cùng chiều với
Khi con lắc cân bằng, ta có :
Dây treo con lắc họp với phương thẳng đứng góc ? cho bởi :
tg? = = = Tính được : ? = 5o

Con lắc dao động với gia tốc trọng lực biểu kiến :
g` = P`/m = g/cos?
Chu kỳ con lắc trong điện trường là :
Tính được : T = 0,89s
Hướng dẫn giải bài 3
MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
�
NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐH
MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
Động năng :
Thế năng :
Cơ năng của hệ :
(1)
�
SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
Những thí dụ về sự tổng hợp dao động
Độ lệch pha của các dao động
Hiệu số pha giữa hai dao động là một đại lượng không đổi và bằng hiệu số pha ban đầu. Hiệu số này được gọi là độ lệch pha ?? :
?? = ?1 � ?2
Độ lệch pha đặc trưng cho sự khác nhau giữa hai dao động cùng tần số.
Phương pháp giản đồ vectơ quay
Dựa vào mối quan hệ giữa dđđh và chuyển động tròn đều, ta thấy có thể dùng một vec tơ quay để biểu diễn một dao động điều hoà.
4. Sự tổng hợp dao động điều hoà cùng phương cùng tần số
Cho hai DĐĐH : x1 = A1sin(?t + ?1) v à x2 = A2sin(?t + ?2)
Dao động tổng hợp có biên độ :
Pha ban đầu xác định bởi :
MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
(3)
(2)
(4)
�
DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - CỘNG HƯỞNG
1. Dao động tắt dần
Một hệ có ma sát thì biên độ dao động sẽ giảm dần và dao động được gọi là dao động tắt dần.
Dao động cưỡng bức
Khi có lực ngoài tuần hoàn Fn = F0sin(?t + ?) tác dụng vào hệ thì d.động của hệ trở thành dao động cưỡng bức. Tần số của DĐCB bằng tần số lực ngoài; biên độ của DĐCB phụ thuộc biên độ lực ngoài và mối quan hệ giữa tần số lực ngoài với tần số riêng f0 của hệ.
Sự cộng hưởng
Khi tần số dao động cưỡng bức bằng tần số riêng f0 của hệ.thì biên độ dao động sẽ tăng nhanh đến một giá trị cực đại : đó là sự cộng hưởng. Tuỳ theo hệ, hiện tượng cộng hưởng có thể gây ra ảnh hưởng tốt cũng như ảnh hưởng xấu.
4. Sự tự dao động
Sự dao động được duy trì mà không cần tác dụng của ngoại lực được gọi là sự tự dao động. Khi này tần số và biên độ dao động của hệ vẫn được giữ nguyên.
Thí dụ : đồng hồ quả lắc.

MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
(2)
�
Sự biến đổi năng lượng trong quá trình dao động
MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
BÀI TẬP TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
1 Xác định dao động tổng hợp của hai dao động thành phần cùng phương sau đây :
x1 = cos?t (cm) ; x2 = sin(?t + ?/6) (cm)

2. Hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số f = 50Hz, có các biên độ A1 = 2a, A2 = a và các pha ban đầu ?1 = ?/3; ?2 = ?.
a/ Viết các phương trình của hai dao động đó.
b/ Vẽ trên cùng một giản đồ các vectơ quay biểu diễn của hai dao động đó và của dao động tổng hợp.
c/ Tính biên độ của dao động tổng hợp.
3. Một vật nhỏ có khối lượng m = 100g thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số góc ? = 20rad/s. Biết biên độ của các dao động thành phần là A1 = 2cm, A2 = 3cm; độ lệch pha giữa hai dao động đó là ?/3. Tìm biên độ và năng lượng dao động của vật.
TG : Nguyen Thanh Tuong
MAIN
Đáp số
Bài giải
�
MAIN
TG : Nguyen Thanh Tuong
Bài tập năng lượng dao động điều hoà
1. Con lắc lò xo cấu tạo bởi lò xo có độ cứng k = 50N/m mang quả cầu nhỏ khối lượng m = 250g được cho dao động điều hoà với biên độ A = 5cm.
Tính chu kỳ dao động và cơ năng của con lắc.
Tìm ly độ con lắc khi động năng và thế năng bằng nhau.
2. Một quả cầu có khối lượng 200g được gắn vào một lò xo và dao động tự do theo phương thẳng đứng với biên độ 4cm, chu kỳ 0,4s. Chiều dương từ trên xuống. a) Xác định độ cứng của lò xo.
b) Khi quả cầu dao động tới vị trí có ly độ ?4cm, ta truyền cho quả cầu vận tốc tức thời v0 theo phương thẳng đứng (v0 = 0,3 m/s).
Hỏi quả cầu sẽ dao động với biên độ bằng bao nhiêu ?
3. Một con lắc đơn, chiều dài dây treo l = 0,4m, khối lượng vật nặng m = 200g. Bỏ qua ma sát, lấy g = 10 m/s2.
Chứng tỏ rằng khi dao động với biên độ nhỏ thì cơ năng của con lắc tỉ lệ với