tailieunhanh - NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Tài liệu tham khảo dành cho giáo viên, học sinh đang ôn thi đại học, cao đẳng chuyên môn vật lý - Đề thi thử môn lý giúp củng cố và nâng cao khả năng giải bài tập vật lý cách nhanh và chính xác. | Bài 8 NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1. Con lắc đơn Con lắc đơn là hệ cơ học gồm sợi dây có chiều dài l không giãn một đầu gắn vào điểm cố định đầu còn lại gắn với một vật nhỏ có khối lượng m. Con lắc dao động trên một cung tròn xung quanh vị trí cân bằngO. 2. Phương trình động lực học Khi vật ở vị trí M thì Vật nặng xác định bởi cung OM s Vị trí dây treo xác định bởi góc OQM a Các lực tác dụng lên vật Trọng lực P lực căng dây T .Áp dụng định luật II Niu tơn u u u m a P T 1 u uu IU o m a Pt P T chiếu lên Mx t n ma -mgsinơ o ms mgsinơ 0 Với góc lêch ơ bé thì sinơ ơ s l Suy ra s g s 0. Đặt ffl2 g ta được s ffl2s 0 1 giống như x ffl2x 0 s ffl2s 0 gọi là phương trình động lực học của con lắc đơn của phương trình 1 s Acos fflt ọ . Phương trình dao động điều hòa của con lắc s s0 cos fflt ọ . Và ơ ơ0 cos fflt ọ . Chú ý tùy theo điều kiện kích thích cụ thể mà ọ có các giá trị khác nhau. Vậy Dao động của con lắc đơn với góc lệch bé là dđđiều hoà với chu kì I I I Tần số f 1 T Hz 4. Con lắc vật lý Con lắc vật lý là một vật rắn quay được quanh một trục nằm ngang lĩ T 2n I I I- Vg u Rì cố bên trục đi qua Q và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. G là trọng tâm vật rắn là điểm đặt trọng lực P ơ góc lệch của QG so với đường thẳng đứng chiều dương là chiều của mũi tên Phương trình dao động của con lắc vật lý ơ ơ0 cos fflt ọ . mgd Với V I với d khoảng cách QG I là momen quán tính của Vật rắn quay quanh trục Chu kỳ T 2n I mgd Hình vẽ con lắc vạt lý u A R u P 5. Hệ dao động a. Hệ dao động gồm vật dao động vật gây ra lực hồi phục Ví dụ Con lắc lò xo Vật nặng là vật gắn vào lò xo Vật gây ra lực hồi phục Con lắc đơn Vật nặng là vật treo vào sợi dây Vật gây ra lực hồi phục trái đất. b. Dao động tự do Dao động của hệ xảy ra dưới tác dụng chỉ của nội lực gọi là dao động tự do hoặc dao động riêng Trong dao động tự do chu kì dao động chỉ phụ thuộc vào các đặc tính bên trong hệ. 6. Năng lượng trong dao động điều hòa 1. thế năng thời điểm t bất kì vạt có li độ x Acos ot