Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 1: Dao động điều hòa - Nguyễn Đức Thái

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG YÊN DŨNG SỐ 1 
Biên sọan : Nguyễn Đức Thái 
Năm học 2010 – 2011 
BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 
CHƯƠNG I 
DAO ĐỘNG CƠ 
I. DAO ĐỘNG CƠ 
1. Thế nào là dao động cơ? 
- Là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng xác định. 
2. Dao động tuần hoàn: 
- Là dao động mà sau những khoảng thời gian 
( ngắn nhất) bằng nhau, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ. 
II. PHƯƠNG TRÌNH CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 
 
o 
y 
C x 
M 0 
 
M t 
t+ 
Xét một chất điểm M chuyển động trên một đường tròn tâm O, bán kính A, vận tốc góc  . 
1. Ví dụ: 
- Gọi P là hình chiếu của M lên Ox 
- Ban đầu vật ở vị trí M o , xác định bởi góc  . 
- Ở thời điểm t, vật ở vị trí M , xác định bởi góc (  t +  ). 
P 1 
P 
2 
2 
2 
3 
2 
5 
2 
3 
2 
7 
4 
2 
9 
5 
11 
6 
13 
2 
v min = 0 
a max = 
v min = 0 
a max = 
v max =A 
A min =0 
-A O A 
Li độ 
Vận tốc 
Gia tốc 
Gia tốc 
Vận tốc 
Li độ 
 T 
 T 
T 
2 
(rad) 
cos 
sin 
t(s) 
j 
w 
+ 
t 
a max 
a max 
v max 
v max 
-A 
A 
O 
Minh họa 
Đồng hồ 
43 
42 
41 
40 
39 
38 
37 
36 
35 
34 
33 
32 
31 
30 
29 
28 
27 
26 
25 
24 
23 
22 
21 
20 
19 
18 
17 
16 
15 
14 
13 
12 
11 
10 
9 
8 
7 
6 
5 
4 
3 
2 
1 
Tọa độ x = của điểm P có phương trình: 
Vậy : Dao động của P là dao động điều hòa 
2. Định nghĩa: Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin( hoặc hàm sin) của thời gian 
3. Phương trình: Phương trình của dao động điều hòa 
Với: 	 + x : Li độ dao động (cm, m) 
	+ A : Biên độ dao động, là x max ( A > 0)(cm, m) 
	+ : Tần số góc (rad/s) > 0 
	+ : Pha ban đầu của dao động, có thể dương hoặc âm (rad) 
	+ : Pha dao động tại thời điểm t (rad) 
III. CHU KỲ, TẦN SỐ, TẦN SỐ GÓC 
CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 
1. Chu kì và tần số 
- Chu kì ( T ) của dao động điều hoà là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần. Đơn vị là (s) 
- Tần số ( f ) của dao động điều hoà là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây. Đơn vị là Héc (Hz). 
2. Tần số góc 
- Trong dao động điều hoà  gọi là tần số góc. Đơn vị là rad/s. 
IV. VẬN TỐC VÀ GIA TỐC TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 
1. Vận tốc  		- Ở vị trí biên (x =  A):  v = 0.	- Ở VTCB (x = 0):  |v max | =  A 2. Gia tốc  		- Ở vị trí biên (x =  A): |a max | =  2 A 	- Ở VTCB (x = 0):  a = 0 
V. ĐỒ THỊ TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 
t 
0 
x 
T