Phần 1. TUYỂN CHỌN CÁC CÂU TRẮC NGHIỆM ĐỀ THI VẬT LÍ là tài liệu môn Vật Lý trong chương trình Lớp 12 được cungthi.vn tổng hợp và biên soạn. Tạo nguồn tài liệu giúp các bạn trong việc ôn tập
Những địa chỉ uy tín để bạn mua sách
Nội dung tóm tắt
CHU VĂN BIÊN
GIÁO VIÊN CHƯƠNG TRÌNH BỔ TRỢ KIẾN THỨC VẬT LÍ 12
KÊNH VTV2 – ĐÀI TRUYỀN HÌNH VIỆT NAM
CHINH PHỤC CÂU HỎI
LÝ THUYẾT & KỸ THUẬT
GIẢI NHANH HIỆN ĐẠI
THEO CẤU TRÚC ĐỀ THI MỚI NHẤT CỦA BỘ GD & ĐT
VẬT LÍ
(PHIÊN BẢN MỚI NHẤT)
* Dành cho học sinh 12 nâng cao kiến thức thi THPT Quốc gia
* Tra cứu nhanh câu hỏi lý thuyết và bài tập
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
Chương 1. DAO ĐỘNG CƠ HỌC
A. Tóm tắt lí thuyết
I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
+ Dao động cơ là chuyển động qua lại của vật quanh 1 vị trí cân bằng.
+ Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau, trạng thái dao động (vị trí, vận tốc,..) được lặp lại như cũ.
+ Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian.
+ Nếu thì có thể biến đổi thành
II. CON LẮC LÒ XO
1. Phương trình chuyển động của con lắc lò xo
+ Con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, một đầu gắn cố định, đầu kia gắn với vật nặng khối lượng m.
+ Tại thời điểm t bất kì vật có li độ x. Lực đàn hồi của lò xo .
+ Áp dụng định luật II Niutơn ta có: . Đặt : . viết lại: ; nghiệm của phương trình là là một hệ dao động điều hòa.
+ Chu kì dao động của con lắc lò xo: .
+ Lực gây ra dao động điều hòa luôn luôn hướng về vị trí cân bằng và được gọi là lực kéo về hay lực hồi phục. Lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li độ và là lực gây ra gia tốc cho vật dao động điều hòa.
Biểu thức tính lực kéo về:
2. Năng lượng của con lắc lò xo
+ Thế năng: .
+ Động năng : .
Động năng và thế năng của vật dao động điều hòa biến thiên tuần hoàn với tần số góc , tần số và chu kì .
+ Cơ năng: = hằng số.
Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.
Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát.
3. Điều kiện ban đầu: sự kích thích dao động.
a. Điều kiện đầu:
• khi thì
• Giải hệ trên ta được A và .
b. Sự kích thích dao động:
+ Đưa vật ra khỏi vị trí cân bằng đến li độ và thả nhẹ .
+ Từ vị trí cân bằng truyền cho vật vận tốc .
+ Trong trường hợp tổng quát để kích thích cho hệ dao động ta đưa vật ra khỏi vị trí cân bằng đến li độ và đồng thời truyền cho vật vận tốc .
III. CON LẮC ĐƠN
1. Phương trình chuyển động của con lắc đơn
+ Con lắc đơn gồm một vật nặng treo vào sợi dây không dãn, vật nặng kích thước không đáng kể so với chiều dài sợi dây, sợi dây khối lượng không đáng kể so với khối lượng của vật nặng.
+ Khi dao động nhỏ , con lắc đơn dao động điều hòa với phương trình:
hoặc ; với ;
+ Chu kỳ, tần số, tần số góc: ; ; .
+ Lực kéo về khi biên độ góc nhỏ:
+ Xác định gia tốc rơi tự do nhờ con lắc đơn : .
+ Chu kì dao động của con lắc đơn phụ thuộc độ cao, vĩ độ địa lí và nhiệt độ môi trường.
2. Năng lượng của con lắc đơn
+ Động năng : .
+ Thế năng: .
+ Cơ năng: .
Cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn nếu bỏ qua ma sát.
IV. DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG DUY TRÌ. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC. CỘNG HƯỞNG
1. Dao động tắt dần
Khi không có ma sát, con lắc dao động điều hòa với tần số riêng. Tần số riêng của con lắc chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của con lắc.
Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi là dao động tắt dần. Nguyên nhân làm tắt dần dao động là do lực ma sát và lực cản của môi trường làm tiêu hao cơ năng của con lắc, chuyển hóa dần dần cơ năng thành nhiệt năng. Vì thế biên độ của con lắc giảm dần và cuối cùng con lắc dừng lại.
Ứng dụng: Các thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc ô tô, xe máy, … là những ứng dụng của dao động tắt dần.
2. Dao động duy trì
Nếu ta cung cấp thêm năng lượng cho vật dao động có ma sát để bù lại sự tiêu hao vì ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó thì dao động kéo dài mãi và gọi là dao động duy trì.
3. Dao động cưỡng bức
Dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức.
Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số lực cưỡng bức.
Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức, vào lực cản trong hệ và vào sự chênh lệch giữa tần số cưỡng bức f và tần số riêng fo của hệ. Biên độ của lực cưỡng bức càng lớn, lực cản càng nhỏ và sự chênh lệch giữa f và fo càng ít thì biên độ của dao động cưỡng bức càng lớn.
* Cộng hưởng
Hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng dần lên đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng.
Điều kiện gọi là điều kiện cộng hưởng.
Đường cong biểu diễn sự phụ thuộc của biên độ vào tần số cưỡng bức gọi là đồ thị cộng hưởng. Nó càng nhọn khi lực cản của môi trường càng nhỏ.
Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng:
Những hệ dao động như tòa nhà, cầu, bệ máy, khung xe, ... đều có tần số riêng. Phải cẩn thận không để cho các hệ ấy chịu tác dụng của các lực cưỡng bức mạnh, có tần số bằng tần số riêng để tránh sự cộng hưởng, gây dao động mạnh làm gãy, đổ.
Hộp đàn của đàn ghi ta, viôlon, ... là những hộp cộng hưởng với nhiều tần số khác nhau của dây đàn làm cho tiếng đàn nghe to, rõ.
V.
