CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ

I.DAO ĐỘNG-DAO ĐỘNG TUẦN HOÀN

1.Dao động: Là những chuyển động có giới hạn trong không gian,lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng

+)Vị trí cân bằng là vị trí tự nhiên của vật khi vật chưa dao động.

2.Dao động tuần hoàn:Là dao động mà trạng thái chuyển động của vật lặp đi lặp laijnhw cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau

+)Trạng thái chuyển động bao gồm li độ,vận tốc,gia tốc cả về hướng và độ lớn.

II.DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1.Dao động điều hòa là dao động được mô tả theo định luật hình sin(hoặc cosin)

2.Chu kỳ,tần số của dao động.

+)Chukỳ T(đo bằng giây)là khoảng thời gian ngắn nhất sau đó trạng thái dao động lặp lại như cũ hoặc là thời gian để vật thực hiện một dao động

+)Tần số f(đo bằng Hz)là số chu kỳ(hay số dao động) của vật thực hiện được trong một đơn vị thời gian(thường là 1s)

3.Vận tốc và gia tốc trong giao động điều hòa:

+)Vận tốc và gia tốc biền thiên điều hòa cùng tần số với ly độ

+)vận tốc sớm pha 90 so với li độ,gia tốc ngược pha với li độ

+)Gia tốc tỉ lệ và trái dấu với li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng

4.Tính nhanh chậm và chiều của vật chuyển động

+)Nếu a.v>0 vật chuyển động nhanh dần,nếu a.v<0 thì vật chuyển động chậm dần

+)Nếu v>0 vật chuyển động cùng chiều dương,v<0 vật chuyển động ngược chiều dương

III.TÓM TẮT CÁC LOẠI DAO ĐỘNG

1.Dao động tắt dần:Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian(hay cơ năng giảm dần) nguyên nhân do tác dụng của lực cản

+)Đặc điểm:Lực ma sát lớn quá trình tắt dần càng nhanh và ngược lại lực ma sát bé quá trình tắt dần càng chậm

+)Số dao động và quãng đường đi được trước khi dừng hẳn:

- Một con lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ A và hệ số ma sát khác 0 thì quãng đường vật đi được khi dừng là: S=(kA2)/2.F

 -Biên độ giảm dần sau mỗi chu kỳ = (4.F)/A

-Số dao động đến khi dừng lại: N=(A.k)/(4.F)

Thời gian bắt đầu dao động đến khi dừng hẳn là t= NT

2.Dao động tự do:Là dao động có tần số(hay chu kỳ) chỉ phụ thuộc vào đặc tính cấu tạo của hệ(k,m) mà không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài(ngoại lực)

+)Đặc điểm :Dao động tự do sẽ tắt dần do ma sát

3.Dao động duy trì: Là dao động tự do mà người ta bổ sung năng lượng cho vật sau mỗi chu kỳ,năng lượng được bổ xung đúng bằng năng lượng bị mất đi.

+)Đặc điểm:Qúa trình bổ xung năng lượng là để duy trì dao động chứ không làm thay đổi đặc tính cấu tạo,biên độ và chu kỳ tần số dao động của hệ.

4.Dao động cưỡng bức: Là dao động chịu tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian

+)Ban đầu dao động của hệ là một dao động phức tạp do sự tổng hợp của dao động riêng và dao động cưỡng bức sau đó dao9 động riêng sẽ tắt dần vật sẽ dao động ổn định với tần số của ngoại lực

+)Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ ngoại lực,lực cản môi trường và độ chênh lệch về tần số của ngoại lực và tần số dao động riêng giảm.

5.Hiện tượng cộng hưởng: Là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng một cách đột ngột khi tần số dao động cưỡng bức xấp xỉ bằng tần số dao động riêng của hệ.Khi đó  f=f0 hay T=T0

+)Đặc điểm

- Biên độ cộng hưởng phụ thuộc vào lực ma sát,biên độ cộng hưởng lớn khi lực ma sát nhỏ và ngược lại

- fo là tần số dao động riêng,f là tần số ngoại lực cưỡng bức,biên độ dao động cưỡng bức sẽ tăng dần khi f càng gần với fo.Với cũng ngoại lực nếu f2>f1>fo thì A2<A1 vì f1 gần fo hơn

6.So sánh dao động tuần hoàn và dao động diều hòa

* Giống nhau :

+ Đều có trạng thái lặp đi lặp lại như cũ sau mỗi chu kì

+Đều phải có điều kiện là không có lực cản môi trường.

+Một vật dao động điều hòa thì sẽ dao động tuần hoàn

*Khác nhau: Trong dao động điều hòa quỹ đạo dao động phải là 1 đường thẳng còn dao động tuần hoàn thì không cần điều đó.Một vật dao động tuần hoàn chưa chắc đã là dao động điều hòa.Chẳng hạn con lắc đơn dao động với biên độ góc lớn không có ma sát sẽ dao động tuần hoàn và không dao động điều hòa vì khi đó quỹ đạo dao động của con lắc không phải là đường thẳng.

CHU KÌ CON LẮC LÒ XO

*Chukì dao động của con lắc lò xo chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ(k và m) và không phụ thuộc vào kích thích ban đầu(Tức không phụ thuộc vào A).Còn biên độ dao động thì phụ thuộc vào kích thích ban đầu.

* Trong mọi hệ quy chiếu chu kì dao động của con lắc lò xo đều không thay đổi.Tức là có mang lò xo vào thang máy,nên mặt trăng ,trong điện-từ trường hay ngoài không gian không có trọng lượng thì con lắc lò xo đều có chu kỳ không thay đổi (nguyên lý cân phi hành gia)

NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1.Tóm tắt:Trong quá trình dao động của con lắc luôn có sự biến đổi năng lượng qua lại giữa động năng và thế năng nhưng tổng của chúng tức là cơ năng không đổi và tỉ lệ với A^2.

+)Trong dao động điều hòa của vật Eđ và Eđ biến thiên điều hòa ngược pha nhau với chu kì bằng nửa chu kì dao động của vật và tần số bằng 2 lần tần số dao động của vật.

+)Trong dao động điều hòa của vật Eđ và Et biến thiên điều hòa quanh giá trị trung bình (k.A^2/4) và luôn có giá trị dương(biến thiên từ 0 tới 0,5kA^2)

+)Thời gian ngắn nhất để động năng bằng thế năng là to=T/4 (T là chu kỳ của vật)