Biên độ dao động là gì? Biên độ của dao động điều hòa là gì?

Biên độ dao động? Nêu khái niệm biên độ của dao động điều hòa? Công thức tính biên độ của dao động điều hòa? Một số câu hỏi thường gặp về biên độ của dao động điều hòa?

biên độ dao động là một trong những kiến ​​thức quan trọng và trọng tâm trong chương trình sách giáo khoa Vật lý lớp 12. Chuyên đề dao động điều hòa còn bao gồm các kiến ​​thức cơ bản về dao động điều hòa, mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều, các dạng bài tập tổng hợp về dao động điều hòa, các dạng bài tập liên quan. liên quan đến dao động điều hòa của ôn thi đại học. Vậy biên độ dao động cái gì? Biên độ của dao động điều hòa là gì? Dưới đây chúng tôi sẽ giới thiệu đến bạn đọc những thông tin hữu ích đó.

1. Biên độ dao động:

1.1 Biên độ là gì?

Biên độ là biên độ dao động, theo đó biên độ dao động xác định trong một khoảng thời gian được xác định bởi giới hạn nói trên và khi nói đến biên độ, chủ thể cần xác định mình đang đứng trong biên độ nào. lĩnh vực nào.

Đối với biên độ không chỉ được quy định trong lĩnh vực kinh tế, tài chính mà còn đối với một số bài toán trong lĩnh vực vật lý và toán học.

Có 2 loại biên độ:

– Biên độ phụ: là biên độ phụ thuộc vào cách dao động của kích thích và gốc thời gian.

– Biên độ: là biên độ dao động của nguồn âm, âm càng lớn âm càng to.

1.2. Biên độ dao động là gì?

Có thể coi dao động là sự chuyển động qua lại xung quanh một vị trí gọi là vị trí cân bằng. Độ lớn nhất của vật kể từ vị trí ban đầu gọi là biên độ dao động.

Dao động cơ có thể tuần hoàn hoặc không tuần hoàn. Nếu ở những khoảng thời gian khác nhau thì vật lại trở về vị trí ban đầu theo cùng phương gọi là dao động tuần hoàn. Tùy thuộc vào đối tượng hoặc hệ thống, độ rung sẽ quyết định độ khó của nó.

Ví dụ: Con lắc của đồng hồ là dao động tuần hoàn nhưng con thuyền nhấp nhô tại chỗ không được coi là dao động tuần hoàn.

1.3. Phân loại biến thể:

Có 4 loại dao động:

Xem thêm bài viết hay:  Lãi suất hoàn vốn là gì? Công thức tính lãi suất hoàn vốn?

Đầu tiên, dao động tự do: Dao động hay chu kì dao động của một vật chỉ phụ thuộc vào tính chất của hệ dao động mà không phụ thuộc vào một yếu tố nào bên ngoài gọi là dao động độc lập. Chu kỳ dao động tự do gọi là chu kỳ dao động độc lập.

Thứ hai, dmờ đi: Dao động điều hòa có biên độ giảm dần theo thời gian

Lý do: Do tác dụng của lực lên hệ. Lực này sẽ sinh công âm và cơ năng của con lắc sẽ bị mất đi. Ma sát càng lớn thì dao động dừng càng nhanh.

Thứ ba, dao bảo trì: Là dao động có biên độ không thay đổi theo thời gian

Nguyên tắc sử dụng dao động, ta phải tác dụng vào con lắc một lực tuần hoàn có tần số cố định. Lực này phải nhỏ đến mức nó không làm thay đổi tần số tự nhiên của con lắc, tạo cho nó một lượng năng lượng chính xác như nhau sẽ bị tiêu hao trong mỗi nửa chu kỳ.

thứ tư, dcưỡng bức lao động: Dao động cưỡng bức là dao động luôn chịu tác dụng của một ngoại lực biến đổi tuần hoàn, biểu thức lực có dạng:

F = F 0 cos(ωt + φ) .

Các đặc điểm chính của dao động cưỡng bức như sau:

Về tần số: Trong thời gian ban đầu ngắn dao động của vật sẽ là dao động phức hợp vì nó là sự kết hợp giữa dao động tự nhiên và dao động do ngoại lực gây ra. Sau một khoảng thời gian ngắn hơn thì các dao động sẽ mất hẳn, chỉ còn dao động do ngoại lực gây ra và đó là dao động cưỡng bức vì dao động tổng hợp thường có tần số bằng tần số của dao động tắt dần. lực lượng cưỡng chế.

2. Khái niệm biên độ của dao động điều hòa:

Dao động điều hòa là dao động mà độ dời của vật là hàm số sin (hoặc cosin) theo thời gian (định nghĩa SGK).

Dao động điều hòa là hình chiếu của chuyển động tròn đều xuống một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo.

Dựa vào mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều ta xác định được trạng thái ban đầu và trạng thái dao động của vật.

Đi xe đạp

Chu kì là khoảng thời gian để vật thực hiện được một dao động toàn phần.

Xem thêm bài viết hay:  Hợp đồng BCC là gì? Quy định về hợp đồng hợp tác kinh doanh BCC?

Đơn vị của chu kỳ là s (giây).

tần số dao động

Tần số f là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây

Đơn vị của tần số là Hz (hertz).

Tần số góc

Tần số góc ω là đại lượng liên quan đến chu kỳ T hoặc tần số f.

Đơn vị của tần số góc là rad/s.

Trong một chu kỳ dao động, quãng đường vật đi được là S = 4A.

Độ dài quỹ đạo chuyển động của vật là L = 2A.

3. Công thức tính biên độ dao động điều hòa:

Ta có phương trình dao động điều hòa: x = Acos(ωt + )

Phía trong:

x gọi là biên độ dao động.

Một là biên độ dao động: chính là độ lệch cực đại của vật so với vị trí cân bằng. Vậy biên độ dao động luôn dương.

tần số góc (đơn vị rad/s).

(ωt+φ) là pha dao động tại thời điểm t, φ gọi là pha ban đầu (tính bằng rad): khi vật đang chuyển động thì pha dao động sẽ xác định vị trí và chiều của chuyển động tại thời điểm đang xét.

Chú ý: Pha ban đầu φ có giá trị trong khoảng từ -π đến π.

Dựa vào phương trình độ dời ta có phương trình vận tốc và gia tốc:

– v = x’ = -ωAsin(ωt + )

– a = v’= -ω2Acos(ωt + ) = -ω2x

Bình luận: Một điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn có thể coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều trên một đường tròn có đường kính một đoạn thẳng cho trước. Khi xét phương trình dao động điều hòa, ta chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động.

4. Một số câu hỏi thường gặp về biên độ dao động điều hòa:

Câu hỏi 1: Độ to của âm thanh

Độ to của âm thanh Nó phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?

A. Tần số dao động

B. Biên độ dao động

C. Thời gian dao động

D. Tốc độ dao động.

Hướng dẫn:

Độ to của âm phụ thuộc vào biên độ dao động: biên độ lớn âm to, biên độ nhỏ âm nhỏ.

Cao độ của âm thanh phụ thuộc vào tần số dao động: tần số càng cao thì âm thanh càng to và ngược lại.

Vậy chọn B

Câu 2. Dao động điều hòa đổi hướng khi

A. lực tác dụng có độ lớn cực đại.

B. lực tác dụng có độ lớn cực tiểu.

C. lực tác dụng biến mất.

Xem thêm bài viết hay:  Lập bảng so sánh giữa chiến tranh thế giới thứ nhất và thứ hai

D. không có lực nào tác dụng lên vật.

Hiển thị câu trả lời

Câu trả lời: Một

Giải thích: Dao động điều hòa ngược chiều đổi chiều khi vật ở vị trí biên thì hợp lực tác dụng có độ lớn cực đại.

Câu 3. Trong dao động điều hòa của một vật, bộ ba đại lượng nào sau đây? Không thay đổi theo thời gian?

A. Vận tốc, độ dời, gia tốc.

B. Động năng, biên độ, độ dời.

C. Động năng, thế năng, cơ năng.

D. Cơ năng, biên độ, chu kì.

Hiển thị câu trả lời

Câu trả lời: DỄ DÀNG

Giải thích: Khi một vật dao động điều hòa với cơ năng thì biên độ và chu kì không thay đổi theo thời gian.

Câu 4. Một hạt dao động điều hòa trên trục Ox. Khi hạt chuyển động từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì

A. Thế năng của hạt giảm.

B. động năng của hạt tăng.

C. cơ năng được bảo toàn.

D. Cả A, B, C đều đúng.

Hiển thị câu trả lời

Câu trả lời: DỄ DÀNG

Giải thích:

Một hạt dao động điều hòa trên trục Ox. Khi hạt chuyển động từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì:

+ Li giảm => thế năng giảm.

+ Vận tốc tăng => động năng tăng.

+ Cơ năng được bảo toàn.

Câu 5. Một vật dao động điều hòa theo phương trình x=4.cos(πt6) (cm)x=4.cosπt6 cm (t tính bằng giây). tại thời điểm tđầu tiên li độ là 2√323cm và đang giảm. Tính quãng đường sau thời gian tđầu tiên là 3(s).

A. 1,2 cm.

B. -3 cm.

C. -2 cm.

D. 5 cm.

Hiển thị câu trả lời

Câu trả lời:

Giải thích:

Sử dụng PTLG:

{x=4cosπt6=2√3v=x’=−π64.sinπt6<0πt6=π6x=4cosπt6=23v=x’=−π64.sinπt6<0t6=6

x(t+3)=4cosπ6(t+3)(s)xt+3=4cos6t+3(s)

x(t+3)=4cos(πt6+π2)=−2(cm)

câu 6: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T, biên độ 5 cm. Quãng đường vật đi được trong 2,5T là:

A. 10 cm. B. 50 cm.

C. 45 cm. D. 25 cm.

Biên độ dao động điều hòa và biên độ dao động điều hòa là một trong những kiến ​​thức quan trọng của chương trình Vật lý lớp 12. Việc nắm chắc lý thuyết rồi vận dụng kiến ​​thức để giải bài tập sẽ giúp học sinh vận dụng tốt hơn vào thực tiễn của mình.

Chuyên mục: Bạn cần biết

Nhớ để nguồn bài viết: Biên độ dao động là gì? Biên độ của dao động điều hòa là gì? của website thcstienhoa.edu.vn

Viết một bình luận