Bài giảng Vật lí lớp 12: Chủ đề - Các loại giao động. Tổng hợp 2 dao động cùng phương, cùng tần số

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

14
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật lí lớp 12: Chủ đề "Các loại giao động. Tổng hợp 2 dao động cùng phương, cùng tần số" được biên soạn với mục đích nhằm giúp các em học sinh nêu được nội dung của dao động tắt dần; dao động duy trì; dao động cưỡng bức; hiện tượng cộng hưởng. Mời quý thầy cô và các em cùng tham khảo bài giảng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lí lớp 12: Chủ đề - Các loại giao động. Tổng hợp 2 dao động cùng phương, cùng tần số

chủ đề. CÁC LOẠI DAO ĐỘNG. TỔNG HỢP 2 DAO ĐỘNG CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ
I. Dao động tắt dần 1. Thế 3. Ứng nào dụnglà dao động tắt dần ? thiết Là daobịđộng đóngcó cửabiên tự động, giảm độ giảm xóctheo dần ô tô,thời xe máy gian.… 2. Giải thích - Do lực cản của môi trường làm cơ năng của con lắc chuyển hóa thành nhiệt năng. - Lực cản của môi trường càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh.
II. Dao động duy trì - Dao động được duy trì là sau mỗi chu kì dao động được cung cấp năng lượng bù vào phần năng lượng đã mất mà không làm thay đổi chu kì của vật. - Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì.
III. Dao động cưỡng bức
III. Dao động cưỡng bức 1. Định nghĩa: Dao động cưỡng bức là dao động của hệ dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn: F = F0 cos(2 ft +  ) F0: biên độ lực cưỡng bức f: tần số lực cưỡng bức
III. Dao động cưỡng bức 3. Đặc điểm - Biên độ dao động cưỡng bức không đổi, tần số dao động của vật bằng tần số của lực cưỡng bức. - Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào: • Biên độ của ngoại lực cưỡng bức F0 • Lực cản của môi trường. • Độ chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức f và tần số dao động riêng fo của hệ.  Khi f càng gần fo thì biên độ càng lớn.
IV. Hiện tượng cộng hưởng 1. Định nghĩa: - Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng. - Điều kiện f = f0 - khi lực cản môi trường càng nhỏ, cộng hưởng càng rõ nét.
2. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng
2. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng • Cộng hưởng có hại: hệ dao động như toà nhà, cầu, bệ máy, khung xe … • Cộng hưởng có lợi: hộp đàn của các đàn ghita, viôlon
V- Vecto quay Dao động điều hòa 𝑥 = 𝐴𝑐𝑜𝑠(𝜔𝑡 + 𝜑) biểu diễn bằng vecto 𝑂𝑀 như sau: - Gốc vecto tại gốc tọa độ O. - Chiều dài bằng biên độ dao động, OM=A - 𝑂𝑀 hợp với trục Ox góc bằng pha ban đầu 𝜑. - Chiều dương góc 𝜑 là ngược chiều kim đồng hồ
VI- Phương pháp giản đồ Fre-nen 1. Đặt vấn đề: Cần tổng hợp hai dao động cùng phương, cùng tần số: 𝑥1 = 𝐴1 cos 𝝎𝑡 + 𝜑1 và 𝑥2 = 𝐴2 cos 𝝎𝑡 + 𝜑2
2. Phương pháp giản đồ Fre-nen: a. Biểu diễn 2 dao động bằng các vecto quay: 𝑥1 = 𝑂𝑀1 ; 𝑥2 = 𝑂𝑀2 𝑴 - Ta có: 𝑥1 + 𝑥2 = 𝑥 𝑴𝟐 - Ta có: 𝑂𝑀1 + 𝑂𝑀2 = 𝑂𝑀 = 𝑥 Suy ra: 𝑥 = 𝐴𝑐𝑜𝑠(𝜔𝑡 + 𝜑) 𝝋𝟐 𝑴𝟏 𝝋 𝝋𝟏 x O
b. kết luận: - Dao động tổng hợp 𝑥 cùng phương, cùng tần số với hai dao động thành phần 𝑥1 , 𝑥2 - Biên độ dao động tổng hợp: 𝑨𝟐 = 𝑨𝟐𝟏 + 𝑨𝟐𝟐 + 𝟐. 𝑨𝟏 . 𝑨𝟐 . 𝒄𝒐𝒔(𝝋𝟐 − 𝝋𝟏 ) - Pha ban đầu của dao động tổng hợp:
3. Ảnh hưởng của độ lệch pha: 𝑥1 = 𝐴1 cos 𝝎𝑡 + 𝜑1 và 𝑥2 = 𝐴2 cos 𝝎𝑡 + 𝜑2 - Độ lệch pha giữa hai dao động: ∆𝝋 = 𝝋𝟐 − 𝝋𝟏 - Nếu hai dao động cùng pha: ∆𝝋 = 𝝋𝟐 − 𝝋𝟏 = 𝟐𝒌𝝅 (số chẵn lần 𝝅 ) Ta có: 𝑨𝒎𝒂𝒙 = 𝑨𝟐 + 𝑨𝟏 - Nếu hai dao động ngược pha: ∆𝝋 = 𝝋𝟐 − 𝝋𝟏 = (𝟐𝒌 + 𝟏)𝝅 (số lẻ lần 𝝅 ) Ta có: 𝑨𝒎𝒊𝒏 = 𝑨𝟐 − 𝑨𝟏
- Nếu hai dao động vuông pha: (số lẻ lần 𝝅/𝟐 ) Ta có: 𝑨𝟐 = 𝑨𝟐𝟏 + 𝑨𝟐𝟐 - Giới hạn biên độ dao động tổng hợp: 𝑨𝟐 − 𝑨𝟏 ≤ 𝑨 ≤ 𝑨𝟐 + 𝑨𝟏