Ôn tập phần Dao động cơ học

[kiniem_2007]

Download miễn phí Ôn tập phần Dao động cơ học

II- PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP.
A- PHƯƠNG PHÁP CHUNG:
Để giải nhanh các bài tập theo yêu cầu của phương pháp trắc nghiệm cần xác
định rõ nội dung và yêu cầu của bài toán để xếp chúng vào dạng cụ thể nào, từ đó áp
dụng các công thức đã có để giải.
Hai phương pháp chủ yếu để giải các bài toán về dao động là.
* Phương pháp khảo sát về mặt động lực học:
a. Chọn đối tượng khảo sát (vật hay hệ vật)
b. Chọn hệ quy chiếu và xác định các lực tác dụng lên vật.
c. Xác định vị trí cân bằng của vật trước khi khảo sát nó tại vị trí bất kì.
d. Chọn gốc toạ độ (thường thì tại vị trí cân bằng), chọn chiều dương
e. Áp dụng định luật II Newtơn, viết phương trình chuyển động.


http://cloud.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-03-03-on_tap_phan_dao_dong_co_hoc.QZyhNDEy1j.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-61597/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Tr­êng THPT TrÇn Quèc TuÊn_Yªn H­ng_qu¶ng Ninh.
-------------------------------------------------
1
CHƯƠNG I
DAO ĐỘNG CƠ HỌC
I- TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1- Dao động là chuyển động trong một vùng không gian giới hạn, lặp đi lặp lại
nhiều lần quanh một vị trí cân bằng (VTCB). VTCB là vị trí ban đầu khi vật đứng yên
ở trạng thái tự do.
2- Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái chuyển động được lặp đi lặp
lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau.
3- Dao động điều hoà là dao động mà li độ biến thiên theo thời gian và được mô
tả bằng định luật hàm số sin (hay cos): x = Asin(t + )
trong đó: A, ,  là những hằng số, li độ x chỉ độ lệch khỏi vị trí cân bằng của vật.
+ Phương trình vi phân của dao động điều hoà có dạng: x'' + 2x = 0
4- Vận tốc của dao động:
v = x' = Acos(t + )  vmax = A
5- Gia tốc của dao động:
a = v' = x'' = -2Asin(t + ) = -2x  amax = 2 A
6- Công thức độc lập: A2 = x2 + 2
2

v
7- Tần số góc - Chu kì - Tần số:
 =
m
k ; T =

2 = 2
k
m ; f = 1/T
8- Năng lượng dao động:
Động năng: Wđ = 2
1 mv2 =
2
1 m2A2 cos2(t + )
Thế năng: Wt = 2
1 kx2 =
2
1 m2A2 sin2(t + ) (với k = m2)
Cơ năng: W = Wđ + Wt = 2
1 kA2 =
2
1 m2A2 = Wđmax = Wttmax = const
9- Lực phục hồi là lực đưa vật về vị trí cân bằng: F = - kx hay F = k x
Tr­êng THPT TrÇn Quèc TuÊn_Yªn H­ng_qu¶ng Ninh.
-------------------------------------------------
2
Lưu ý: Tại vị trí cân bằng thì F = 0; đối với dao động điều hoà k = m2.
10. Con lắc lò xo
Lực đàn hồi Fđhx = - k(l + x)  k 0lll CB 
+ Khi con lắc nằm ngang (hình 2.1a): l = 0
+ Khi con lắc nằm thẳng đứng (hình 2.1b) :
k l =mg
+ Khi con lắc nằm trên mặt phẳng nghiêng 1 góc  (hình 2.1c) :
k l =mgsin
+ Lực đàn hồi cực đại: Fmax = k( l + A)
+ Lực đàn hồi cực tiểu:
Fmin = 0 (nếu A  l ) và Fmin = k( l - A) (nếu A < l )
Lưu ý: A
2
MN (với MN là chiều dài quỹ đạo của dao động)
+ Hệ con lắc gồm n lò xo mắc nối tiếp thì:
* Độ cứng của hệ là:
nk
1 =
1
1
k
+
2
1
k
+
3
1
k
…
* Chu kì: Thệ = 2
hek
m
* Nếu các lò xo có chiều dài l1, l2… thì k1l1 = k2l2 =…
(trong đó k1, k2, k3… là độ cứng của các lò xo)
+ Hệ con lắc lò xo gồm n lò xo mắc song song:
* Độ cứng của hệ là: khe = k1 + k2 + k3…
* Chu kì: Thệ = 2
hek
m
11. Con lắc đơn:
+ Phương trình dao động khi biên độ góc m < 100
s = smsin (t + )
Tr­êng THPT TrÇn Quèc TuÊn_Yªn H­ng_qu¶ng Ninh.
-------------------------------------------------
3
 = msin (t + ) Hình 2.2
s = l là li độ; sm = 1m: biên độ; : li độ góc; m biên độ góc (hình 2.2)
+ Tần số góc - chu kì - tần số:
 =
l
g ; T =

2 = 2
l
g ; f = l/T
+ Vận tốc: khi biên độ góc bất kì m: v2 = 2gl(cos - cosm)
Lưu ý: nếu m < 100 thì có thể dùng l - cosm = 2sin2(m/2) = 2m/2
 vmax = m gl =  sm  v = s' = smcos(t + )
+ Sức căng dây:  = mg(3cos - 2cosm)
Tại VTCB: vtcb = mg(3 - 2cosm) = max
Tại vị trí biên: biên = min = mgcosm
+ Năng lượng dao động:
- Động năng: Wđ = 2
1 mv2 = mgl(cos - cosm)
- Thế năng: Wt = mgh = mgl( l - cos)
 - Cơ năng: W = mgl( l - cosm) = Wđmax = Wtmax
Lưu ý: khi m < 100 thì có thể dùng l - cosm = 2sin2(m/2) = 2m/2
 W =
2
mgl 2m = l
mg
2
s2m = const
12. Con lắc vật lí là một vật rắn quay quanh một trục cố định không đi qua trọng
tâm G của vật.
+ Chu kì dao động: (khi  < 100)  T = 2
mgd
I (I là mômen qua tính của vật
đối với trục quay và d là khoảng cách từ trọng tâm đến trục quay)
+ Chiều dài hiệu dụng: lhđ = md
I
13. Tổng hợp hai dao động
+ Hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số:
Phương trình dao động dạng: x1 = A1sin(t + 1)
x2 = A2sin(t + 2)
Tr­êng THPT TrÇn Quèc TuÊn_Yªn H­ng_qu¶ng Ninh.
-------------------------------------------------
4
 x = x1 + x2 = Asin(t + )
Trong đó: A2 = A12 + A22 + 2A1A2 cos (2 - 1)
và tg =
2221
2211
coscos
sinsin


AA
AA


+ Nếu hai dao động thành phần có pha:
cùng pha  = 2k  A = A1 + A2
ngược pha:  = (2k + 1)  A = 21 AA 
lệch pha bất kì: 21 AA  < A < 21 AA 
+ Nếu có n dao động điều hoà cùng phương cùng tần số:
x1 = A1sin(t + 1)
…………………..
xn = Ansin(t + n)
Dao động tổng hợp là: x = x1 + x2 + x3….. = A sin(t + )
Thành phần theo phương nằm ngang Ox:
Ax = A1cos1 + A2cos2 + ……. Ansosn
Thành phần theo phương thẳng đứng Oy:
Ay = A1sin1 + A2sin2 + ……. Ansinn
 A = 22max myxx  + …. và tg =
mx
my
x
x
14. Các loại dao động:
+ Dao động tự do là dao động có chu kì hay tần số chỉ phụ thuộc vào đặc tính của
hệ dao động, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài.
+ Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian,
Nguyên nhân: do lực cản của môi trường luôn ngược chiều chuyển động.
+ Dao động cưỡng bức là dao động của hệ dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên
tuần hoàn có dạng: Fn = H sin(t + ).
Đặc điểm: Trong thời gian t, hệ thực hiện dao động phức tạp, là sự tổng hợp của
dao động riêng (f0) và dao động do ngoại lực gây ra (tần số f). Sau thời gian t, dao
Tr­êng THPT TrÇn Quèc TuÊn_Yªn H­ng_qu¶ng Ninh.
-------------------------------------------------
5
động riêng tắt hẳn, hệ dao động có tần số bằng tần số f của ngoại lực, có biên độ phụ
thuộc vào quan hệ giữa tần số của ngoại lực với tần số riêng của hệ.
Nếu ngoại lực duy trì lâu dài thì dao động cưỡng bức cũng được duy trì lâu dài
với tần số f.
+ Sự cộng hưởng là hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng nhanh và
đạt giá trị cực đại khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động. flực
= friêng  x = Aax
II- PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP.
A- PHƯƠNG PHÁP CHUNG:
Để giải nhanh các bài tập theo yêu cầu của phương pháp trắc nghiệm cần xác
định rõ nội dung và yêu cầu của bài toán để xếp chúng vào dạng cụ thể nào, từ đó áp
dụng các công thức đã có để giải.
Hai phương pháp chủ yếu để giải các bài toán về dao động là.
* Phương pháp khảo sát về mặt động lực học:
a. Chọn đối tượng khảo sát (vật hay hệ vật)
b. Chọn hệ quy chiếu và xác định các lực tác dụng lên vật.
c. Xác định vị trí cân bằng của vật trước khi khảo sát nó tại vị trí bất kì.
d. Chọn gốc toạ độ (thường thì tại vị trí cân bằng), chọn chiều dương
e. Áp dụng định luật II Newtơn, viết phương trình chuyển động.
+ Con lắc lò xo (theo phương chuyển động x): Fx = mx''
+ Con lắc đơn (theo phương tiếp tuyến quỹ đạo):
Pt = mat = ms'' hay M = I'' (s = 1)
f. Giải và trả lời theo yêu cầu bài toán
* Phương pháp khảo sát về mặt năng lượng.
a. Chọn đối tượng khảo sát là hệ (vật + lò xo hay vật + Trái Đất…)
b. Chọn mốc tính thế năng (để đơn giản nên chọn mốc tính thế năng tại vị trí cân
bằng, lúc đó thế năng của con lắc sẽ có giá trị dương và động năng của hệ luôn luôn
dương).
Tr­êng THPT TrÇn Quèc TuÊn_Yªn H­ng_qu¶ng Ninh.
-------------------------------------------------
6
Ví dụ: Wt = 2
1 kx2 và Wđ = 2
1 mv2
...