zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Ôn thi ĐH-CĐ

SÁCH: TÓM TẮT CÔNG THỨC VÀ LÝ THUYẾT VẬT LÝ 12

Chia sẻ: Hồ Huyền Trang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:43

Báo xấu

756
lượt xem 238
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu vật lý ôn thi đại học gồm các chuyên đề cơ bản đến nâng cao như lượng tử ánh sáng, truyền sóng, dao động cơ học... được các thầy cô chuyên vật lý của các trường điểm biên soạn, nhằm giúp các em học sinh có tài liệu ôn tập, luyện tập nhằm nắm vững được những kiến thức, kĩ năng cơ bản, đồng thời vận dụng kiến thức để giải các bài tập và trắc nghiệm vật lý một cách thuận lợi và tự kiểm tra đánh giá kết quả học tập của mình. Tài liệu ôn...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: SÁCH: TÓM TẮT CÔNG THỨC VÀ LÝ THUYẾT VẬT LÝ 12

TÓM TẮT CÔNG THỨC VÀ LÝ THUYẾT VẬT LÝ 12 LUYỆN THI ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 1 TÓM TẮT CÔNG THỨC VÀ LÝ THUYẾT VẬT LÝ 12-LUYỆN THI ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG ÑOÄNG LÖÏC HOÏC VAÄT RAÉN 1. Chuyeån ñoäng quay ñeàu: Δϕ z Tốc độ góc trung bình ωtb của vật rắn là : ωtb = Δt Δϕ Tốc độ góc tức thời ω: ω = lim hay ω = ϕ ' (t ) P0 Δt →0 Δt Vaän toác goùc ω = haèng soá. O Toaï ñoä goùc. ϕ = ϕ 0 + ωt φ r Vaän toác daøi cuûa ñieåm caùch taâm quay khoaûng r : v = ω×r 2. Chuyeån ñoäng quay bieán ñoåi ñeàu: P Δω A Gia tốc góc trung bình γtb: γ tb = Δt Hình Δω Gia tốc góc tức thời γ: γ = lim hay γ = ω ' (t ) Δt →0 Δt r Gia toác goùc: γ = haèng soá. vr r a α at Vaän toác goùc: ω = ω0 + γt r M r an 1 O Toaï ñoä goùc: ϕ = ϕ0 + ω0t + γt 2 2 Coâng thöùc ñoäc laäp vôùi thôøi gian: ω − ω0 = 2γ (ϕ − ϕ0 ) 2 2 Hình 2 3. Lieân heä giöõa vaän toác daøi, gia toác cuûa moät ñieåm treân vaät raén r vôùi vaän toác goùc, gia toác goùc: F v2 O r at = rγ ; an = = ω 2 r ; r Δ a = an + at2 = r 2γ 2 + r 2ω 4 = r γ 2 + ω 4 2 r a γ Δ Vectô gia toác a hôïp vôùi kính goùc α vôùi: tan α = t = 2 an ω 4. Momem: L a. Momen löïc ñoái vôùi moät truïc quay coá ñònh: M = F ×d F laø löïc taùc duïng; d laø caùnh tay ñoøn (ñöôøng thaúng haï töø taâm quay vuoâng goùc vôùi phöông cuûa löïc Δ b. Momen quaùn tính ñoái vôùi truïc: I = ∑ mi ri2 (kg.m2) R Vôùi : m laø khoái löôïng, Hình r laø khoaûng caùch töø vaät ñeán truïc quay TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 2 * Momen quaùn tính cuûa thanh coù tieát dieän nhoû so vôùi chieàu daøi vôùi truïc qua trung ñieåm: 1 I = mL2 12 * Momen quaùn tính cuûa vaønh troøn baùn kính R truïc quay qua taâm: I = mR2 * Momen quaùn tính cuûa ñóa ñaëc deït truïc quay qua taâm: 1 Δ I = mR2 2 * Momen quaùn tính cuûa quaû caàu ñaëc truïc quay qua taâm: Δ 2 R I = mR 2 R 5 b. Momen ñoäng löôïng ñoái vôùi moät truïc: Hình Hình L = Iω (kg.m/s) c. Moâmen quaùn tính cuûa vaät ñoái vôùi truïc Δ song song vaø caùch truïc qua taâm G ñoaïn d . I Δ = I G + md 2 5. Hai daïng phöông trình ñoäng löïc hoïc cuûa vaät raén quay quanh moät truïc coá ñònh: dL M = Iγ vaø M = dt 6. Ñònh luïaât baûo toaøn ñoäng löôïng: Neáu M = 0 thì L = haèng soá AÙp duïng cho heä vaät : L1 + L2 = haèng soá AÙp duïng cho vaät coù momen quaùn tính thay ñoåi: I1ω1 = I 2ω2 7. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định 1 2 Động năng Wđ của vật rắn quay quanh một trục cố định là : Wđ = Iω 2 trong đó: I là momen quán tính của vật rắn đối với trục quay ω là tốc độ góc của vật rắn trong chuyển động quay quanh trục L2 Động năng Wđ của vật rắn quay quanh một trục cố định có thể viết dưới dạng : Wđ = 2I trong đó : L là momen động lượng của vật rắn đối với trục quay I là momen quán tính của vật rắn đối với trục quay Động năng của vật rắn có đơn vị là jun, kí hiệu là J. 8. Định lí biến thiên động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định Độ biến thiên động năng của một vật bằng tổng công của các ngoại lực tác dụng vào vật. 1 2 1 ΔWđ = Iω2 − Iω12 = A 2 2 trong đó : I là momen quán tính của vật rắn đối với trục quay ω1 là tốc độ góc lúc đầu của vật rắn ω 2 là tốc độ góc lúc sau của vật rắn A là tổng công của các ngoại lực tác dụng vào vật rắn ΔWđ là độ biến thiên động năng của vật rắn 9. Ñoäng naêng cuûa vaät raén chuyeån ñoäng song phaúng: TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 3 1 2 1 2 Wđ = Iω + mvC m laø khoái löôïng cuûa vaät, vC laø vaän toác khoái taâm 2 2 DAO ÑOÄNG ÑIEÀU HOAØ - CON LAÉC LOØ XO I. Dao ñoäng ñieàu hoøa: Dao ñoäng ñieàu hoaø laø dao ñoäng maø traïng thaùi dao ñoäng ñöôïc moâ taû baèng ñònh luaät daïng sin( hoaëc cosin) ñoái vôùi thôøi gian . 1. Phöông trình dao ñoäng (phöông trình li ñoä) x = A cos( ω t + ϕ ) trong ñoù : A, ω ,φ laø nhöõng haèng soá. O A [m] laø bieân ñoä ; → → N → ω [rad/s] laø taàn soá goùc Fñh F ϕ [rad] laø pha ban ñaàu ωt + ϕ [rad] pha dao ñoäng x → Giá trị đại số của li độ: x CĐ = A ; x CT = − A P Độ lớn: |x|max =A (vị trí biên) ; |x|min =0 (vị trí cân bằng) 2. Vaän toác: v = −ω A sin( ω t + ϕ ) (m) Giá trị đại số của vận tốc: v CĐ = ω A VTCB theo chieàu döông ; v CT = −ω A VTCB theo chieàu aâm Độ lớn vân tốc : v max = ω A (vị trí cân bằng ) ; v min = 0 ( ôû hai bieân ) Chuù yù: vaät ñi theo chieàu döông v>0, theo chieàu aâm v v = ±ω A2 − x 2 ; A 2 = + ω2 ω4 ω2 5. Taàn soá goùc – chu kyø – taàn soá: k 2π m t ω= ; T= = 2π ; hoaëc T = ; t laø thôøi gian thöïc hieän N laàn dao ñoäng. m ω k N t m1 ⎫ T1 = = 2π ⎪ 2 2 ω 1 k 1 N1 k ⎪ ⎛ T1 ⎞ m1 ⎛ N 2 ⎞ f = = ; hoaëc f = ⎬⇒⎜ ⎟ = ⎜ ⎟ =⎜ ⎟ 2π 2π m T t m2 ⎪ ⎝ T2 ⎠ m2 ⎜ N1 ⎟ ⎝ ⎠ T2 = = 2π ⎪ N2 k ⎭ 6. Moái lieân heä giöõa li ñoä, vaän toác, gia toác: x = A cos( ω t + ϕ ) ; TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 4 π π v = −ω A sin( ω t + ϕ ) = ω A sin( ω t + ϕ + π ) = ω A cos( ω t + ϕ + π − ) = ω A cos( ω t + ϕ + ) 2 2 a = −ω 2 A cos( ω t + ϕ ) = ω 2 A cos( ω t + ϕ + π ) π ** Vaän toác nhanh pha hôn li ñoä goùc 2 π ** Gia toác nhanh pha hôn vaän toác goùc 2 ** Gia toác nhanh pha hôn li ñoä goùc π 7. Naêng löôïng dao ñoäng 1 1 * Ñoäng naêng: Wđ = mv 2 = mω 2 A2 sin 2 (ωt + ϕ ) 2 2 1 1 * Theá naêng : Wt = Kx 2 = KA2 cos 2 (ωt + ϕ ) Vôùi: k = mω 2 2 2 1 1 * Cô naêng: W = Wñ + Wt = kA 2 = mω2A 2 = Wñ max = Wt max = Const 2 2 löu yù: Con laéc dao ñoäng vôùi chu kyø T, taàn soá f ,taàn soá goùc ω thì theá naêng, ñoäng naêng dao ñoäng vôùi chu Kyø T / 2 , taàn soá 2f, taàn soá goùc 2ω . Coøn cô naêng luoân khoâng ñoåi theo thôøi gian. * Động năng và thế năng trung bình trong thời gian nT/2 ( n∈N*, T là chu kỳ dao động) là: W 1 = mω 2 A2 2 4 * Tại vị trí có Wđ = nWt ta có: 1 1 A + Toạ độ: (n + 1). kx2 = kA2 x = ± 2 2 n +1 n +1 1 1 n + Vận tốc: . mv2 = mω2A2 v = ± ωA n 2 2 n +1 * Tại vị trí có Wt = nWđ ta có: n +1 1 2 1 n O → + Toạ độ: . kx = kA2 x = ± A n 2 2 n +1 Fñh → 1 1 ωA N + Vận tốc: (n + 1). mv2 = mω2A2 v = ± → 2 2 n +1 x → ’ P ’’ α = 300 P 8. Löïc phuïc hoài: Laø löïc ñöa vaät veà vò trí caân baèng(löïc ñieàu hoaø), α → luoân höôùng veà vò trí caân baèng P r r F = − kx ; Ñoä lôùn F =kx Taïi VTCB: Fmin = 0 ; Taïi vi trí bieân : Fmax = kA l0 9. Löïc ñaøn hoài: laø löïc ñöa vaät veà vò trí chieàu daøi töï nhieân l 0 Taïi vò trí coù li ñoä x: Δl → Fđh = k Δ l ± x Vôùi Δ l = l − l0 Fñh O * Con laéc coù loø xo naèm ngang: Δl = 0 do ñoù Fđh = F ph → * Con laéc coù loø xo thaúng ñöùng: mg = kΔ l P (+) TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 5 + Chieàu döông thaúng ñöùng höôùng xuoáng: Fđh = k Δ l + x + Chieàu döông thaúng ñöùng höôùng leân : Fđh = k Δ l − x * Con laéc naèm treân maët phaúng nghieâng moät goùc α so vôùi maët phaúng ngang: + mg sin α = kΔ l + Chieàu döông höôùng xuoáng: Fđh = k Δ l + x + Chieàu döông höôùng leân : Fđh = k Δ l − x Löïc ñaøn hoài cöïc ñaïi: Fđh _ max = k ( Δ l + A) Löïc ñaøn hoài cöïc tieåu: Neáu A≥ ∆l : Fñh min = 0 (ÔÛ vò trí loø xo coù chieàu daøi töï nhieân: Fñh = 0) Neáu A < ∆l : Fđh _ min = k ( Δ l − A) 10. Chieàu daøi töï nhieân lo , chieàu daøi cöïc ñaïi lmax , chieàu daøi cöïc tieåu lmin ÔÛ vò trí loø xo coù chieàu daøi töï nhieân: Fñh = 0 M * lcb = l0 + Δl (taïi vò trí caân baèng loø xo bò daõn) K * lcb = l0 − Δl (taïi vò trí caân baèng loø xo bò neùn) * lmax = lcb + A * lmin = lcb − A lmax − lmin MN * A= = , vôùi MN = chieàu daøi quyõ ñaïo =2A K1 2 2 K1 K2 l +l * lcb = max min → → 2 FA FB A B 11. Con laéc loø xo goàm n loø xo: K2 1 1 1 1 m m Maéc noái tieáp: * ñoä cöùng = + + ... + knt k1 k 2 kn → m P * chu kyø Tnt = 2 π vaø Tnt = T12 + T22 + ... + Tn2 2 k nt Maéc song song: * ñoä cöùng k // = k1 + k 2 + k3 + ... + k n m 1 1 1 1 * chu kyø T// = 2 π vaø 2 = 2 + 2 +K+ 2 k // T// T1 T2 Tn Con laéc loø xo khi treo vaät coù khoái löôïng m1 thì chu kyø laø T1 , khi treo vaät m2 thì chu kyø laø T2. ** khi treo vaät coù khoái löôïng m = m1 + m2 thì chu kyø laø : T 2 = T12 + T22 ** khi treo vaät coù khoái löôïng m =| m1 − m2 | thì chu kyø laø : T 2 =| T12 − T22 | 12. Neáu caùc loø xo coù ñoä cöùng k1, k2…kn, coù chieàu daøi töï nhieân l1, l2, …ln coù baûn chaát gioáng nhau hay ñöôïc caét töø cuøng moät loø xo ko, lo thì: l0 k0 =l 1k1 = l3 k3 ... = ln k n 13. Khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có toạ độ x1 đến x2 ⎧ x1 Δϕ ϕ 2 − ϕ1 ⎪co s ϕ1 = A ⎪ -A T/4 T/4 A Δt = = với ⎨ ω ω ⎪co s ϕ = x2 -A/2 0 A/2 X ⎪ ⎩ 2 A T/6 T/12 T/12 T/6 TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 6 và ( 0 ≤ ϕ1 ,ϕ2 ≤ π ) 14. Vaän toác trung bình khi vaät ñi töø vò trí x1 ñeán x2 : 2 Δx x2 − x1 A A 3 vtb = = -A 2 2 A Δt t2 − t1 0 X S T/8 T/8 T/6 T/12 15. Toác ñoä trung bình : V= t 4A ** Chuù yù: Trong moät chu kyø vaän toác trung bình baèng 0 vaø toác ñoä trung V = T 16. Tính quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian 0 < t < T/2 trong DÑÑH. Vật có vận tốc lớn nhất khi qua VTCB, nhỏ nhất khi qua vị trí biên nên trong cùng một khoảng thời gian quãng đường đi được càng lớn khi vật ở càng gần VTCB và càng nhỏ khi càng gần vị trí biên. Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển đường tròn đều. Góc quét : ϕ = ωt ϕ Quãng đường lớn nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục sin S = 2 A sin max 2 ϕ Quãng đường nhỏ nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục cos S = 2 A(1 − cos ) min 2 Lưu ý: + Trong trường hợp t > T/2 M2 M1 M2 P T Tách t = n + Δt 2 -A A -A P A * T P2 O P 1 x O x trong đó n ∈ N ;0 < Δt < 2 T M1 Trong thời gian n quãng đường luôn là n.2A. 2 Do ñoù, quaõng ñöôøng ñi ñöôïc trong thôøi gian t > T/2 laø: Δϕ Δϕ S Max = n × 2 A + 2 A sin vaø S Min = n × 2 A + 2 A(1 − cos ) vôùi Δϕ = ωΔt 2 2 + Tốc độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất của vaät trong khoảng thời gian Δt: S S vtbMax = Max và vtbMin = Min với SMax; SMin tính như trên. Δt Δt O1 CON LAÉC ÑÔN 1. Phöông trình dao ñoäng ñieàu hoaø: khi bieân ñoä goùc α 0 ≤ 100 s = S 0 cos(ωt + ϕ ) (m) vôùi : s = lα ; S0 = lα 0 α0 l α α = α 0 cos(ωt + ϕ ) (rad) hoaëc (ñoä) → Vôùi s : li ñoä cong ; So : bieân ñoä ; α : li ñoä goùc ; α 0 : bieân ñoä goùc T → A 2. Taàn soá goùc – chu kyø – taàn soá: Khi bieân ñoä goùc α 0 ≤ 10 0 pt (+) g 2π l ω 1 g ω= T= = 2π f = = O α l ω g 2π 2π l → → pn p TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 7 t l ⎫ T1 = = 2π 1 ⎪ 2 2 N1 g ⎪ ⎛ T1 ⎞ l ⎛N ⎞ ⎜ ⎟ = 1 = ⎜ 2 ⎟ N laø soá laàn dao ñoäng trong thôøi gian t ⎬⇒⎜ ⎟ t l 2 ⎪ ⎝ T2 ⎠ l 2 ⎜ N1 ⎟ ⎝ ⎠ T2 = = 2π N2 g ⎪⎭ mgd 2π I 3. Con laéc vaät lyù: Taàn soá goùc: ω = ; Chu kyø: T = = 2π I ω mgd 4. phöông trình vaän toác khi bieân ñoä goùc α 0 ≤ 100 : v = −ω S 0 sin( ω t + ϕ ) (m/s) I Giá trị đại số của vận tốc : vCĐ = ω S 0 VTCB theo chieàu döông ; α0 vCT = −ω S 0 VTCB theo chieàu aâm α Độ lớn vận tốc : v max = ω S 0 vị trí cân bằng ; v min = 0 ôû hai bieân H A K 5. Phöông trình gia toác (gia toác tieáp tuyeán) khi bieân ñoä goùc α 0 ≤ 100 : O a = −ω 2 S 0 cos( ω t + ϕ ) = −ω 2 s (m/s2) Giá trị đại số của gia tốc : a CĐ = ω 2 S 0 vò trí bieân aâm ; a CT = −ω 2 S 0 vò trí bieân döông Độ lớn gia tốc : a max = ω 2 S 0 vị trí biên ; a min = 0 vò trí caân baèng r r Chuù yù: a luoân höôùng veà vò trí caân baèng (gia toác tieáp tuyeán), a n là gia tốc hướng tâm. v4 Gia tốc toàn phần atp = an + a 2 = 2 2 + ω 4s2 l 6. phöông trình ñoäc laäp vôùi thôøi gian: v2 v2 a2 v2 S0 = s 2 + ; α0 = α 2 + ; S o2 = + ; a = −ω 2 S = −ω 2 lα ω 2 gl ω 4 ω 2 7. Vaän toác: Khi bieân ñoä goùc o baát kyø. * Khi qua li ñoä goùc  baát kyø: v 2 = 2 gl(cosα − cos α 0 ) => v = ± 2 gl(cosα − cos α 0 ) * Khi qua vò trí caân baèng: α = 0 ⇒ cos α = 1 ⇒ vCĐ = 2 gl(1 − cos α 0 ) ; vCT = − 2 gl(1 − cos α 0 ) * Khi ôû hai bieân: α = ±α 0 ⇒ cos α = cos α 0 ⇒ v = 0 α0 α 02 Chuù yù: Neáu α 0 ≤ 10 0 , thì coù theå duøng: 1 – cos α 0 = 2 sin 2 = 2 2 ⇒ vmax = α 0 gl = ωS0 8. Söùc caêng daây: Khi bieân ñoä goùc α 0 baát kyø * Khi qua li ñoä goùc  baát kyø: T = mg (3 cos α − 2 cos α 0 ) * Khi qua vò trí caân baèng : α = 0 ⇒ cos α = 1 ⇒ Tvtcb = Tmax = mg (3 − 2 cos α o ) TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 8 * Khi qua vò trí bieân: α = ±α 0 ⇒ cos α = cos α 0 ⇒ Tbien = Tmin = mg cos α 0 α0 α 02 Chuù yù: Neáu α 0 ≤ 10 0 , thì coù theå duøng: 1 - cos α 0 = 2 sin 2 = 2 2 ⎛ α2 ⎞ Tmin = mg ⎜1 − 0 ⎟ ; Tmax = mg (1 + α 0 ) ; 2 ⎜ 2 ⎟ ⎝ ⎠ s *** Löïc phuïc hoài cuûa con laéc ñôn : Fph = −mg sin α = − mgα = −mg = −mω 2 s l 9. Naêng löôïng dao ñoäng: 1 2 Ñoäng naêng: Wđα = mv0 = mgl (cos α − cos α 0 ) 2 1 Theá naêng: Wtα = mghα = mgl (1 − cos α ) = mglα 2 Vôùi hα = l(1 − cos α ) 2 Cô naêng: W = Wđα + Wtα = mgl (1 − cos α 0 ) = Wđ max = Wt max α0 α 02 Chuù yù: Neáu α o ≤ 10 thì coù theå duøng: 1 − cos α 0 = 2 sin 0 2 = 2 2 1 1 mg 2 1 1 W = mω 2 S02 = S0 = mglα 0 = mω 2l 2α 0 2 2 2 2 l 2 2 * Tại cùng một nơi con lắc đơn chiều dài l1 có chu kỳ T1, con lắc đơn chiều dài l2 có chu kỳ T2. ** Con lắc đơn chiều dài l1 + l2 có chu kỳ T 2 = T12 + T22 ** Con lắc đơn chiều dài l1 - l2 có chu kỳ T 2 = T12 − T22 10. Con lắc đơn có chu kỳ đúng T ở độ cao h1, nhiệt độ t1. Khi đưa tới độ cao h2, nhiệt độ t2 thì ta có: ΔT Δh λΔt = + T R 2 Với R = 6400km là bán kính Trái Đât, còn λ là hệ số nở dài của thanh con lắc. 11. Con lắc đơn có chu kỳ đúng T ở độ sâu h1, nhiệt độ t1. Khi đưa tới độ sâu h2, nhiệt độ t2 thì ta có: ΔT Δh λΔt = + T 2R 2 12. Con lắc đơn có chu kỳ đúng T tại nơi có gia tốc g1. Khi đưa đến nơi có gia tốc g2, thì ta có: ΔT − Δg l l = với Δg = g 2 − g1 . Để con lắc chạy đúng giờ thì chiều dài dây thỏa: 1 = 2 T 2g g1 g 2 Lưu ý: * Nếu ΔT > 0 thì đồng hồ chạy chậm (đồng hồ đếm giây sử dụng con lắc đơn) * Nếu ΔT < 0 thì đồng hồ chạy nhanh * Nếu ΔT = 0 thì đồng hồ chạy đúng ΔT * Thời gian chạy sai mỗi giaây laø: θ = T ΔT * Thời gian chạy sai mỗi ngày (24h = 86400s): θ = 86400( s ) T 12. Khi con lắc đơn chịu thêm tác dụng của lực phụ không đổi: Lực phụ không đổi thường là: ur r ur r * Lực quán tính: F = − ma , độ lớn F = ma ( F ↑↓ a ) r r r Lưu ý: + Chuyển động nhanh dần đều a ↑↑ v ( v có hướng chuyển động) TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 9 r r + Chuyển động chậm dần đều a ↑↓ v ur ur ur ur ur ur * Lực điện trường: F = qE , độ lớn F = |q|E (Nếu q > 0 ⇒ F ↑↑ E ; còn nếu q < 0 ⇒ F ↑↓ E ) uu u ur r r ur Khi đó: P ' = P + F gọi là trọng lực hiệu dụng hay trong lực biểu kiến (có vai trò như trọng lực P ) ur uu u F r r g ' = g + gọi là gia tốc trọng trường hiệu dụng hay gia tốc trọng trường biểu kiến. m l Chu kỳ dao động của con lắc đơn khi đó: T ′ = 2π g′ Các trường hợp đặc biệt: ur * F có phương ngang: F + Tại VTCB dây treo lệch với phương thẳng đứng một góc có: tan α = P F p g + g ' = g 2 + ( ) 2 ; p′ = ⇔ g′ = m cos α cos α → E α ur F * F có phương thẳng đứng thì g ' = g ± m ur F → + Nếu F hướng xuống thì g ' = g + T m → ur F F + Nếu F hướng lên thì g'= g− α m → → 13. Đo chu kỳ bằng phương pháp trùng phùng P' P Để xác định chu kỳ T của một con lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T0 (đã biết) của một con lắc khác . Hai con lắc gọi là trùng phùng khi chúng đi qua VTCB cùng một lúc theo cùng một chiều. TT0 Thời gian giữa hai lần trùng phùng lieân tieáp : θ = T − T0 Nếu T > T0 ⇒ θ = nT = (n+1)T0. với n ∈ Z+ Nếu T < T0 ⇒ θ = nT0 = (n+1)T. CAÙC LOAÏI DAO ÑOÄNG 1. Dao ñoäng töï do: Dao ñoäng töï do laø dao ñoäng coù chu kyø hay taàn soá chæ phuï thuoäc vaøo ñaëc tính cuûa heä dao ñoäng, khoâng phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá beân ngoaøi. VD: + Con laéc loø xo dao ñoäng trong ñieàu kieän giôùi haïn ñaøn hoài. + Con laéc ñôn dao ñoäng vôùi bieân ñoä goùc nhoû,boû qua söùc caûn moâi tröôøng vaø taïi moät ñòa ñieåm xaùc ñònh 2. Dao ñoäng taét daàn: Dao ñoäng taét daàn laø dao ñoäng coù bieân ñoä giaûm daàn theo thôøi gian. Nguyeân nhaân: Nguyeân nhaân dao ñoäng taét daàn laø do löïc ma saùt hay löïc caûn cuûa moâi tröôøng. Caùc löïc naøy luoân ngöôïc chieàu vôùi chieàu chuyeån ñoäng, neân sinh coâng aâm vì vaäy laøm giaûm cô naêng cuûa vaät dao ñoäng. Caùc löïc naøy caøng lôùn thì söï taét daàn caøng nhanh. x * Một con lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ A, hệ số ma sát µ. + Quãng đường vật đi được đến lúc dừng lại là: Δ 2 t 1 kA O W − W0 = − μmgS ⇔ 0 − kA2 = − μmgS ⇒ S = ; 2 2μmg T TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 10 kA2 Neáu loø xo naèm nghieâng goùc α thì: S = 2μmg cos α 1 1 4μmg 4μg + Ñoä giaûm bieân ñoä trong moät chu kyø: k ( A − ΔA) 2 − kA2 = − μmg 4 A => ΔA = = 2 2 2 k ω A kA ω A 2 + Soá laàn dao ñoäng tröôùc khi döøng: N = = = ΔA 4μmg 4μg T × kA πωA + Thôøi gian dao ñoäng cho ñeán luùc döøng: Δt = T × N = = 4μmg 2μg * Ñeå m luoân naèm yeân treân M thì bieân ñoä cöïc ñaïi laø: m k m g (m + M ) g M A≤ 2 = M ω k * Ñeå m khoâng tröôït treân M thì bieân ñoä dao ñoäng laø: Hình 1 g (m + M ) g A≤ μ 2 = μ μ laø heä soá ma saùt giöõa m vaø ω k 3. Dao ñoäng cöôõng böùc: Dao ñoäng cöôõng böùc laø dao ñoäng cuûa heä döôùi taùc duïng cuûa moät ngoaïi löïc bieán thieân ñieàu hoøa, coù daïng: F = F0 cos Ωt goàm hai giai ñoaïn. * Giai ñoaïn chuyeån tieáp: dao ñoäng cuûa heä chöa oån ñònh, giaù trò cöïc ñaïi cuûa li ñoä (bieân ñoä) cöù taêng daàn, cöïc ñaïi sau lôùn hôn cöïc ñaïi tröôùc. * Giai ñoaïn oån ñònh: khi ñoù giaù trò cöïc ñaïi khoâng thay ñoåi(bieân ñoä khoâng ñoåi) vaø vaät dao ñoäng vôùi taàn soá cuûa löïc cöôõng böùc f Löu yù:Dao ñoäng cuûa vaät trong giai ñoaïn oån ñònh goïi laø dao ñoäng cöôõng böùc. Bieân ñoä phuï thuoäc vaøo quan heä giöõa taàn soá ngoaïi löïc f vôùi taàn soá rieâng cuûa heä f0. ** Söï coäng höôûng cô Bieân ñoä A cuûa dao ñoäng cöôõng böùc ñaït giaù trò cöïc ñaïi khi taàn soá cuûa löïc cöôõng böùc baèng taàn soá rieâng cuûa heä dao ñoäng. ( Ñieàu chænh taàn soá cuûa löïc cöôõng böùc, ta thaáy khi ) flöïc=f rieâng ⇒ A = AMax Neáu löïc ma saùt nhoû thì coäng höôûng roõ neùt hôn(coäng höôûng nhoïn) Neáu löïc ma saùt lôùn thì coäng höôûng ít roõ neùt hôn(coäng höôûng tuø) TOÅNG HÔÏP DAO ÑOÄNG 1. Toång hôïp 2 dao ñoäng ñieàu hoaø cuøng phöông, cuøng taàn soá Giaû söû moät vaät thöïc hieän ñoàng thôøi 2 DÑÑH cuøng phöông, cuøng taàn soá: x1 = A1 cos(ωt + ϕ1 ) vaø x2 = A2 cos(ωt + ϕ 2 ) Dao ñoäng hôïp laø: x = x1 + x2 = A cos(ωt + ϕ ) Vôùi A2 = A12 + A2 + 2 A1 A2 cos(ϕ 2 − ϕ1 ) ; 2 y A1 sin ϕ1 + A2 sin ϕ 2 Ay M tan ϕ = A1 cos ϕ1 + A2 cos ϕ 2 M2 A2y A * Neáu hai dao ñoäng thaønh phaàn A2 Cuøng pha: Δϕ = 2kπ thì A=Amax = A1 + A2 Ngöôïc pha: Δϕ = ( 2k + 1)π thì A=Amin = A − A2 A1y φ2 M1 φ x A1 π φ1 Vuoâng pha: Δϕ = (2k + 1)thì A = A + A 1 2 2 2 O A2x A1x Ax Δ 2 Leäch pha nhau baát kyø: A − A2 ≤ A ≤ A1 + A2 TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 11 ** Chuù yù: Neáu ñeà cho x1 = A1 cos(ωt + ϕ1 ) vaø cho phöông trình toång hôïp x = x1 + x2 = A cos(ωt + ϕ ) . Tìm x2 = A2 cos(ωt + ϕ 2 ) A sin ϕ − A1 sin ϕ1 Thì: A2 = A2 + A12 − 2 A1 A cos(ϕ − ϕ1 ) ; tan ϕ = 2 A cos ϕ − A1 cos ϕ1 2. Toång hôïp n dao ñoäng ñieàu hoaø cuøng phöông, cuøng taàn soá: x1 = A1 cos(ωt + ϕ1 ) , x2 = A2 cos(ωt + ϕ 2 ) ,… xn = An cos(ωt + ϕ n ) Dao ñoäng hôïp laø: x= x1 + x2 + ... + xn = A cos(ωt + ϕ ) Thaønh phaàn treân truïc naèm ngang ox: Ax = A1 cos ϕ1 + A2 cos ϕ 2 + ... + An cos ϕ n Thaønh phaàn treân truïc thaúng ñöùng oy: Ay = A1 sin ϕ1 + A2 sin ϕ 2 + ... + An sin ϕ n Ay ⇒ A = Ax2 + Ay 2 ; tg ϕ = Ax SOÙNG CÔ HOÏC I. Ñònh nghóa: Soùng cô hoïc laø caùc dao ñoäng cô hoïc lan truyeàn theo thôøi gian trong moät moâi tröôøng vaät chaát. Coù hai loaïi soùng: • Soùng doïc laø soùng coù phöông dao ñoäng truøng vôùi phöông truyeàn soùng • Soùng ngang laø soùng coù phöông dao ñoäng vuoâng goùc vôùi phöông truyeàn soùng. * Löu yù: soùng ngang chæ truyeàn ñöôïc trong moâi tröôøng raén vaø treân maët chaát loûng II. Caùc ñaïi löôïng ñaëc tröng cuûa soùng 1. Vaän toác soùng (toác ñoä truyeàn soùng ) v = vaän toác truyeàn pha dao ñoäng, vaän toác phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä, tính ñaøn hoài cuûa moâi tröôøng,maät ñoä phaân töû. Trong moät moâi tröôøng xaùc ñònh v = const. * Moãi sôïi daây ñöôïc keùo baèng moät löïc caêng daây τ τ vaø coù maät ñoä daøi laø μ thì toác ñoä truyeàn soùng treân daây laø: v= μ Chuù yù: Toác ñoä truyeàn soùng khaùc toác ñoä dao ñoäng cuûa phaân töû vaät chaát coù soùng truyeàn qua 2. Chu kyø vaø taàn soá soùng Chu kyø soùng = chu kyø dao ñoäng cuûa caùc phaàn töû coù soùng truyeàn qua = chu kyø cuûa nguoàn soùng 1 Taàn soá soùng = taàn soá dao ñoäng cuûa caùc phaàn töû coù soùng truyeàn qua = taàn soá cuûa nguoàn soùng: f = T λ A o λ 3. Böôùc soùng: λ laø quaõng ñöôøng soùng truyeàn trong moät chu kyø, baèng khoaûng caùch giöõa hai ñieåm v gaàn nhau nhaát treân cuøng moät phöông truyeàn soùng giao ñoäng cuøng pha. λ = vT = f 4. Bieân ñoä soùng A A soùng = A dao ñoäng= bieân ñoä dao ñoäng cuûa caùc phaàn töû coù soùng truyeàn qua TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 12 5. Naêng löôïng soùng W: Quaù trình truyeàn soùng laø quaù trìng truyeàn naêng löôïng 1 Wsong = Wdao _ dong mω 2 A2 2 a. Neáu soùng truyeàn treân moät ñöôøng thaúng ( moät phöông truyeàn soùng) naêng löôïng cuûa soùng khoâng ñoåi, bieân ñoä khoâng ñoåi W = const => A = const b. Neáu soùng truyeàn treân maët phaúng(soùng phaúng) naêng löôïng soùng giaûm tæ leä quaõng ñöôøng 1 1 truyeàn soùng vaø bieân ñoä giaûm tæ leä vôùi caên baäc hai quaõng ñöôøng truyeàn soùng WM ~ ⇒ A~ rM rM c. Neáu soùng truyeàn trong khoâng gian (soùng truyeàn theo maët caàu) naêng löôïng soùng giaûm tæ leä bình phöông quaõng ñöôøng truyeàn soùng vaø bieân ñoä giaûm tæ leä vôùi quaõng ñöôøng truyeàn soùng 1 1 WM ~ 2 ⇒ A ~ rm rM III. Phöông trình soùng Phöông trình soùng taïi moät ñieåm trong moâi tröôøng truyeàn soùng laø phöông trình dao ñoäng cuûa ñieåm ñoù. 1. phöông trình truyeàn soùng a. Giaû söû phöông trình soùng taïi O: u = A cos ωt r Thì phöông trình soùng taïi moät ñieåm M caùch O moät khoaûng d laø: v O M * Neáu soùng truyeàn töø O ñeán M thì d d ⎛ d⎞ d u M = A cos ω (t − ) = A cos(ωt − ω ) = A cos⎜ ωt − 2π ⎟ vôùi t ≥ v v ⎝ λ⎠ v * Neáu soùng truyeàn töø M ñeán O thì d d ⎛ d⎞ r u M = A cos ω (t + ) = A cos(ωt + ω ) = A cos⎜ ωt + 2π ⎟ v v v ⎝ λ⎠ M O Taïi moät ñieåm M xaùc ñònh trong moâi tröôøng: d = const : u M laø moät haøm bieán thieân ñieàu hoaø theo thôøi gian t vôùi chu kyø T. Taïi moät thôøi ñieåm xaùc ñònh: t = const: d = x : u M laø moät haøm bieán thieân ñieàu hoaø trong khoâng gian theo bieán x vôùi chu kyø λ . b. Giaû söû phöông trình soùng taïi O: u = A cos(ωt + ϕ ) Thì phöông trình soùng taïi moät ñieåm M caùch O moät khoaûng d laø: * Neáu soùng truyeàn töø O ñeán M thì d d ⎛ d⎞ d u M = A cos[ω (t − ) + ϕ ] = A cos[(ωt − ω ) + ϕ ] = A cos[⎜ ωt − 2π ⎟ + ϕ ] vôùi t ≥ v v ⎝ λ⎠ v * Neáu soùng truyeàn töø M ñeán O thì ⎡ d ⎤ ⎡ d ⎤ ⎡⎛ d⎞ ⎤ u M = A cos ⎢ω (t + ) + ϕ ⎥ = A cos ⎢(ωt + ω ) + ϕ ⎥ = A cos ⎢⎜ ωt + 2π ⎟ + ϕ ⎥ ⎣ v ⎦ ⎣ v ⎦ ⎣⎝ λ⎠ ⎦ IV. Ñoä leäch pha: Ñoä leäch pha dao ñoäng giöõa hai ñieåm M,N baát kyø trong moâi tröôøng truyeàn soùng caùch nguoàn O laàn löôït laø d M vaø d N : : d − dM d − dM Δϕ MN = ω N = 2π N v λ * Neáu M vaø N dao ñoäng cuøng pha thì: TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 13 dN − dM Δϕ MN = k 2π 2π = k 2π ⇒ d N − d M = kλ (k ∈ Z ) λ * Neáu M vaø N dao ñoäng ngöôïc pha thì: d − dM λ Δϕ MN = (2k + 1)π 2π N = (2k + 1)π ⇒ d N − d M = (2k + 1) (k ∈ Z ) λ 2 * Neáu M vaø N dao ñoäng voâng pha thì: π d − dM π λ Δϕ MN = (2k + 1) 2π N = (2k + 1) ⇒ d N − d M = (2k + 1) (k ∈ Z ) 2 λ 2 4 * Neáu hai ñieåm MN naèm cuøng treân cuøng moät phöông truyeàn soùng caùch nhau ñoaïn d: d 2π Δϕ MN = ω = d ( d = d N − d M = MN ) v λ * Neáu M vaø N dao ñoäng cuøng pha thì: d = kλ k ∈ N* * Neáu M vaø N dao ñoäng ngöôïc pha thì: λ 1 d d = (2k + 1) hoaëc d = ( k + )λ (k∈N ) d1 2 2 * Neáu M vaø N dao ñoäng voâng pha thì: O M N λ d2 d = (2k + 1) (k ∈ N ) 4 SOÙNG AÂM 1. Ñònh nghĩa: Soùng aâm laø soùng cô hoïc lan truyeàn trong moâi tröôøng vaät chaát nhö raén, loûng, khí. Con ngöôøi coù theå nghe taàn soá 16 Hz ≤ f ≤ 2.10 4 Hz (AÂm thanh) Soùng coù taàn soá nhoû hôn 16Hz laø soùng haï aâm, soùng coù taàn soá lôùn hôn 20.000 Hz laø soùng sieâu aâm. Soùng aâm truyeàn ñöôïc trong chaát raén, loûng, khí khoâng truyeàn ñöôïc trong chaân khoâng, vaän toác soùng aâm phuï thuoäc vaøo maät ñoä phaân töû vaø tính ñaøn hoài vaø caû nhieät ñoä. Toác ñoä truyeàn aâm giaûm daàn töø raén, loûng, khí. 2. Ñoä cao cuûa aâm. Laø ñaëc tröng sinh lyù cuûa aâm phuï thuoäc vaøo taàn soá. AÂm coù taàn soá lôùn goïi laø aâm cao(thanh), aâm coù taàn soá thaáp goïi laø aâm thaáp ( traàm ) 3. Cöôøng ñoä aâm I: laø naêng löôïng aâm truyeàn qua moät ñôn vò dieän tích ñaët vuoâng goùc vôùi phöông truyeàn aâm trong moät ñôn vò thôøi gian. W p I= = (Ñôn vò : W / m 2 ) ; P = coâng suaát ; S laø dieän tích; t.S S p Cöôøng ñoä aâm taïi ñieåm caùch nguoàn ñoaïn R trong khoâng gian: I = 4πR 2 I I 4. Möùc cöôøng ñoä aâm L: L( B ) = lg suy ra = 10 L (B ñôn vò Ben) I0 I0 I L(dB) = 10 lg 1B =10 dB (dB: ñeà xi ben) I0 I 0 = 10−12W / m 2 cöôøng ñoä aâm chuaãn öùng vôùi f=1000Hz I I I I L2 − L1 = lg( 2 ) − lg( 1 ) = lg( 2 ) ⇔ 2 = 10 L 2 − L1 coâng thöùc beân L phaûi coù ñôn vò Ben I0 I0 I1 I1 Chuù yù: Tai con ngöôøi chæ phaân bieät ñöôïc hai aâm coù möùc cöôøng ñoä aâm hôn keùm nhau 10dB. 5. Taàn soá cuûa aâm: AÂm cô baûn hay coøn goïi laø hoaï aâm baäc 1 laø: f0 TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 14 Hoaï aâm baäc 2: f2=2f0 ; Hoaï aâm baäc 3: f3=3f0 ; Hoaï aâm baäc n: fn=nf0 v * Một daây ñaøn hai ñaàu coá ñònh coù chieàu daøi l soùng döøng coù taàn soá: f k = k ( k=1,2,3…) 2l v AÂm cô baûn öùng vôùi k=1 : f1 = ( chæ coù 1 boù soùng); hoaï aâm baäc 2 thì k=2; baäc 3 thì k=3; 2l * Moät oáng saùo hoaëc xaxoâphoân coù chieàu daøi l (moät ñaàu kín moät ñaàu hôû ) coù taàn soá: v fm = m (m=1,3,5,7…) chæ coù hoaï aâm baäc leû. 4l v AÂm cô baûn öùng vôùi m=1 thì f1 = (soùng coù 1 nuùt vaø1 buïng) 4l 3v Hoïa aâm baäc 3: m=3 thì f 3 = (soùng coù 2 nuùt 2 buïng ) 4l 5v Hoïa aâm baäc 5: m=5 thì f 5 = (soùng coù 3 nuùt 3 buïng ) 4l 6. AÂm saéc: laø ñaëc tröng sinh lí cuûa aâm, phuï thuoäc vaøo taàn soá vaø bieân ñoä (ñoà thò aâm) giuùp ta phaân bieät caùc nguoàn aâm. 7. Ñoä to cuûa aâm: laø ñaëc tröng sinh lí cuûa aâm, phuï thuoäc vaøo taàn soá vaø möùc cöôøng ñoä aâm 8. Ngöôõng nghe: Laø aâm coù cöôøng ñoä nhoû nhaát maø tai ngöôøi coøn coù theå nghe ñöôïc. Ngöôõng nghe phuï thuoäc vaøo taàn soá cuûa aâm.(moãi taàn soá khaùc nhau thì ngöôõng nghe khaùc nhau). 9. Ngöôõng ñau: Neáu cöôøng ñoä aâm leân tôùi 10W/m2 öùng vôùi möùc cöôøng ñoä aâm 130dB, ñoái vôùi moïi taàn soá, soùng aâm gaây caûm giaùc nhöùc nhoái trong tai. Giaù trò cöïc ñaïi ñoù cuûa cöôøng ñoä aâm goïi laø ngöôõng ñau. Ngöôõng ñau öùng vôùi cöôøng ñoä aâm laø130dB vaø haàu nhö khoâng phuï thuoäc vaøo taàn soá cuûa aâm. 10. Mieàn nghe ñöôïc: Naèm giöõa ngöôõng nghe vaø ngöôõng ñau. Vôùi taàn soá chuaån 1000Hz ngöôõng nghe laø 0 dB, ngöông ñau laø 130 dB 11. Hieäu öùng Ñoáp_Ple: vM laø toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa maùy thu v ± vM f′= f vs laø toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa nguoàn aâm v m vS v laø toác ñoä truyeàn aâm trong moâi tröôøng Chuù yù: * khi nguoàn aâm hay maùy thu tieân laïi gaàn nhau thì laáy daáu (+) tröôùc vM vaø daáu (-) tröôùc vS vaø laáy daáu ngöôïc laïi cho tröôøng hôïp maùy thu vaø nguoàn tieán ra xa nhau. * khi maùy thu ñöùng yeân thì vM=0, khi nguoàn aâm ñöùng yeân thì vS=0 GIAO THOA SOÙNG Giao thoa soùng laø söï toång hôïp hai hay nhieàu soùng keát hôïp trong khoâng gian, trong ñoù coù nhöõng choã coá ñònh bieân ñoä soùng toång hôïp ñöôïc taêng cöôøng hay giaûm bôùt. I.Giao Thoa Của Hai Sóng Phát Ra Từ Hai Nguồn Sóng Kết Hợp S1,S2 Cách Nhau Một Khoảng l: Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt d1, d2 1. TRÖÔØNG HÔÏP COÙ PHA BAÁT KYØ: Phương trình sóng tại 2 nguồn u1 = Acos(2π ft + ϕ1 ) và u2 = Acos(2π ft + ϕ2 ) S1 Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới: d d u1M = Acos(2π ft − 2π 1 + ϕ1 ) và u2 M = Acos(2π ft − 2π 2 + ϕ2 ) s2 λ λ Phương trình giao thoa sóng tại M: uM = u1M + u2M TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 15 ⎡ d − d Δϕ ⎤ ⎡ d1 + d 2 ϕ1 + ϕ2 ⎤ uM = 2 Acos ⎢π 1 2 + ⎥ cos ⎢ 2π ft − π λ + 2 ⎥ ⎣ λ 2 ⎦ ⎣ ⎦ ⎛ d − d Δϕ ⎞ Biên độ dao động tại M: AM = 2 A cos ⎜ π 1 2 + ⎟ ⎝ λ 2 ⎠ M với Δϕ = ϕ1 − ϕ2 d1 d2 l Δϕ l Δϕ Chú ý: * Số cực đại: − +
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 16 d1 d2 u1M = A cos(ωt − 2π ) vaø u 2 M = − A cos(ωt − 2π ) λ λ Coi A = const Phöông trình soùng toång hôïp taïi M: ⎡ π (d 2 − d1 ) ⎤ ⎛ d 2 + d1 ⎞ uM = u1M + u2 M = 2 A sin ⎢ ⎣ λ ⎥ sin ⎜ ωt − π λ + π ⎟ ⎦ ⎝ ⎠ Ñoâ leäch pha cuûa hai soùng töø hai nguoàn truyeàn tôùi taïi M: d − d1 Δϕ = 2π 2 −π λ ⎡π ⎤ Bieân ñoä soùng toång hôïp taïi M: AM = 2 A sin ⎢ (d 2 − d1 )⎥ ⎣λ ⎦ * Ñieåm coù bieân ñoä toång hôïp cöïc ñaïi Amax =2A (hai soùng gôûi tôùi cuøng pha)thì: π π π λ sin (d 2 − d1 ) = 1 ⇔ (d 2 − d1 ) = (2k + 1) ⇔ d 2 − d1 = (2k + 1) k = soá nguyeân λ λ 2 2 * Ñieåm coù bieân ñoä toång hôïp cöïc tieåu (hai soùng gôûi tôùi ngöôïc pha) Amin= 0 (hay trieät tieâu) π π sin (d 2 − d1 ) = 0 ⇔ (d 2 − d1 ) = kπ ⇔ d 2 − d1 = kλ k = soá nguyeân. λ λ 1 l 1 l * Soá cöïc ñaïi giao thoa ( soá buïng soùng trong khoaûng giöõa hai nguoàn O1 , O2 ) : −
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 17 ** Tìm soá ñöôøng dao ñoäng coù bieân ñoä cöïc ñaïi, cöïc tieåu treân ñoaïn AB caùch hai nguoàn laàn löôït laø: d1 A , d 2 A d1B , d 2 B . Ñaët Δd A = d1 A − d 2 A vaø Δd B = d1B − d 2 B vaø giaû söû Δd A < Δd B . * Neáu hai nguoàn dao ñoäng cuøng pha: + soá ñieåm cöïc ñaïi: Δd A ≤ kλ ≤ Δd B ( vôùi k laø soá nguyeân) + soá ñieåm cöïc tieåu: Δd A ≤ (k + 0.5)λ ≤ Δd B * Neáu hai nguoàn dao ñoäng ngöôïc pha: + soá ñieåm cöïc ñaïi: Δd A ≤ (k + 0.5)λ ≤ Δd B + soá ñieåm cöïc tieåu: Δd A ≤ kλ ≤ Δd B ** Chuù yù: Neáu tính treân ñoaïn AB thì laáy caû daáu baèng, trong khoaûng AB thì khoâng laáy daáu baèng. SOÙNG DÖØNG 1. Ñònh nghóa: Laø söï giao thoa giöõa soùng tôùi vaø soùng phaûn xaï hình thaønh caùc nuùt vaø buïng soùng coá ñònh trong khoâng gian goïi laø soùng döøng 2.Tính chaát: Soùng döøng laø tröôøng hôïp ñaëc bieät cuûa giao thoa soùng: laø söï giao thoa cuûa hai soùng keát hôïp truyeàn ngöôïc chieàu nhau treân cuøng moät phöông truyeàn soùng. 3. Khoaûng caùch giöõa 2 nuùt soùng hay giöõa hai buïng soùng baát kyø: boù soùng λ d BB = d NN = k ( k laø soá nguyeân) B 2 A buïng λ λ 4. Ñieàu kieän soùng döøng 2 ñaàu coá ñònh (nuùt) : l=k , k = soá boù soùng 2 2 A Soá nuùt : N nut = k + 1 Soá buïng: N bung = k *. Böôùc soùng lôùn nhaát coù theå taïo ra laø: λmax = 2l λ Khoaûng caùch giöõa moät nut soùng vaø 1 buïng soùng baát kyø: 2 λ λ 2 d NB = (2k + 1) , k = soá nguyeân 4 5. Phöông trình dao ñoäng toång hôïp khi hai ñaàu coá ñònh (soùng truyeàn töø A) l B Giaû söû phöông trình soùng tôùi taïi B laø : u = A cos(ωt + ϕ ) 2π A M B u = 2 A sin( d ) sin(ωt + π + ϕ ) x λ d 6. Ñieàu kieän soùng döøng moät ñaàu coá ñònh (nuùt soùng) moät ñaàu töï do(buïng soùng) λ λ λ 1 λ l = (2k + 1) hoaëc l=k + hoaëc l = (k + ) k = soá boù soùng 4 2 4 2 2 Soá nuùt : N nut = k + 1 Soá buïng : N bung = k + 1 *. Böôùc soùng lôùn nhaát coù theå taïo ra laø: λmax = 4l 7. Phöông trình dao ñoäng toång hôïp khi coù soùng döøng moät ñaàu coá ñònh M moät ñaàu töï do, taïi M caùch ñaàu töï do moät ñoaïn d. d TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 18 Giaû söû phöông trình soùng tôùi ñaàu töï do nhaän ñöôïc laø : u = A cos(ωt + ϕ ) 2π u = 2 A cos( d ) cos(ωt + ϕ ) λ MAÏCH DAO ÑOÄNG VAØ SOÙNG ÑIEÄN TÖØ 1. Ñieän tích Ñieän tích giöõa hai baûn tuï C bieán thieân ñieàu hoaø theo phöông trình (**) q q Ta coù : e = − Li′ ⇔ u = − Lq′′ ⇔ = − Lq′′ ⇔ = −q′′ ⇔ q′′ = −ω 2 q (*) ( vôùi u=e; i=q’; r =0 ) C LC (*) laø phöông trình vi phaân luoân coù nghieäm : + - 1 C q = Q0 cos(ωt + ϕ ) (**) Vôùi: ω = = taàn soá goùc(rad/s) K A LC 2. Suaát ñieän ñoäng caûm öùng trong cuoän daây L (coù r = 0) B q Q e = u = = O cos(ωt + ϕ ) (v) q = Cu Q0 = CU 0 c C L Vôùi u hieäu ñieän theá töùc thôøi giöõa hai baûn tuï q ñieän tích giöõa hai baûn tuï ôû thôøi ñieåm t 3. Cöôøng ñoä doøng ñieän: Cöôøng ñoä doøng ñieän chaïy trong cuoän daây L bieán thieân ñieàu hoaø: i = q , − ωQ sin(ωt + ϕ ) = ωQo sin(ωt + ϕ + π ) π π Hay: i = I 0 sin(ωt + ϕ + π ) = I 0 cos(ωt + ϕ + ) ⇒ B = B0 cos(ωt + ϕ + ) 2 2 Vôùi I 0 = ωQ0 cöôøng ñoä cöïc ñaïi Trong maïch dao ñoäng LC thì u vaø q dao ñoäng cuøng pha vaø cuøng chaäm pha π / 2 so vôùi i. ϕ = ϕ + π / 2 i u *****. Phương trình độc lập với thời gian: i2 i2 u2 Q02 = q 2 + 2 ; I 02 = i 2 + ω 2 q 2 ; + =1 ω I 02 U 02 4.Chu kyø – taàn soá cuûa maïch dao ñoäng: Chu kyø : Taàn soá: Böôùc soùng ñieän töø trong chaân khoâng 1 c T = 2π LC ; f = ; λ = = c.T = 2πc LC c = 3.108 m/s 2π LC f 1 1 1 * Neáu C goàm C1// C2 thì : T//2 = T12 + T22 vaø 2 = 2 + 2 vaø λ2 = λ1 + λ2 // 2 2 f // f1 f2 1 1 1 1 1 1 * Neáu C goàm C1nt C2 thì : = 2 + 2 vaø f nt = f12 + f 22 vaø 2 = + 2 Tnt T1 T2 λ2 nt λ 2 1 λ2 2 1 1 1 1 1 1 * Neáu L goàm L1// L2 thì: = 2 + 2 vaø f //2 = f12 + f 22 vaø = + 2 T// T1 T2 λ 2 // λ 2 1 λ2 2 1 1 1 * Neáu L goàm L1nt L2 thì: Tnt = T12 + T22 vaø 2 2 = 2 + 2 vaø λ2 = λ1 + λ2 nt 2 2 f nt f1 f2 ** Lúc này : f nt × f // = f1 × f 2 hoặc ωnt × ω// = ω1 × ω2 hoặc Tnt × T// = T1 × T2 ** Neáu maïch coù L thay ñoåi töø Lmin → Lmax vaø C thay ñoåi töø Cmin → Cmax thì: λmax = c.2π LmaxCmax vaø λmin = c.2π LminCmin TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )
GV. TRÖÔNG ÑÌNH HUØNG ÑT: 0908.346.838 Trang 19 5. Naêng löôïng cuûa maïch dao ñoäng: q2 1 2 1 * Naêng löôïng ñieän tröôøng( taäp trung ôû tuï C) ôû thôøi ñieåm t : Wđ = = Cu = qu 2C 2 2 Trong ñoù: q = Q0 cos(ωt + ϕ ) Q 20 ⇒ Wđ = cos 2 (ωt + ϕ ) 2C 1 2 * Naêng löôïng töø tröôøng (taäp trung ôû cuoän caûm L) ôû thôøi ñieåm t : Wt = Li 2 Trong ñoù: i = q ' = I o sin(ωt + ϕ + π ) hoaëc i = q’ = - ω Qosin( ωt + ϕ ) 1 2 2 Wt = LI o sin (ωt + ϕ ) 2 1 2 1 2 * Ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng: W = Wđ + Wt = Li + Cu 2 2 * Naêng löôïng dao ñoäng cuûa maïch (naêng löôïng ñieän töø) Q2 1 1 W = Wđ max = Wt max = o = LI 02 = CU 02 = const 2C 2 2 Mạch dao động có điện trở thuần R ≠ 0 thì dao động sẽ tắt dần • Ñeå maïch dao ñoäng duy trì thì phaûi buø phaàn naêng löôïng maát ñi döôùi daïng nhieät naêng Q = I 2 Rt • Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một năng lượng có công suất: ωCU 2 2 2 U RC 2 P = I 2R = 0 R= 0 2 2L Neáu trong maïch coù ñieän trôû thuaàn R caøng nhoû thì xaûy ra coäng höông roõ hôn (nhoïn hôn) Chuù yù: * Trong dao ñoäng soùng ñieän töø thì ñieän tröôøng vaø töø tröôøng dao ñoäng cuøng pha vôùi nhau vaø chuùng taïo vôùi phöông truyeàn soùng thaønh moät tam dieän thuaän (töøng ñoâi moät vuoâng goùc). * Neáu maïch dao ñoäng vôùi chu kyø laø T, taàn soá f thì naêng löôïng ñieän tröôøng vaø naêng löôïng töø tröôøng dao ñoäng vôùi chu kyø T/2 taàn soá 2f. * Naêng löôïng ñieän tröôøng vaø naêng löôïng töø tröôøng dao ñoäng ngöôïc pha nhau * Sóng điện từ mang năng lượng, năng lượng của sóng điện từ tỉ lệ với luỹ thừa bậc bốn của tần số ( W ∼ f 4), như vậy tần số của sóng điện từ càng cao thì năng lượng sóng càng lớn. • Sóng điện từ có đầy đủ các tính chất của sóng cơ học như: Tuân theo các quy luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ. Phát –thu sóng điện từ TRUNG TAÂM LUYEÄN THI ÑAÏI HOÏC ÑAÏI VIEÄT ( NGUYEÂN LAØ TTLT ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP.HCM )

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.