Tiết 5: SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
(Tiết 1: Những ví dụ về sự tổng hợp dao động – Độ lệch pha – Phương pháp
vectơ quay Fresnen)
I. Mục đích yêu cầu:
- Hiểu các khái niệm về độ lệch pha, sớm pha, trễ pha, cùng pha, ngược pha.
- Phương pháp giản đồ vectơ (phương pháp vectơ quay Fresnen)
* Trọng tâm: Phương pháp giản đồ vectơ (phương pháp vectơ quay Fresnen)
* Phương pháp: Pháp vấn, diễn giảng
II. Chuẩn bị: HS xem Sgk.
III. Tiến hành lên lớp:
A. Ổn định:
B. Kiểm tra: Trình bày mối liên hệ giữa dao động điều hòa và dao động tròn
đều?
C. Bài mới.
PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG
I. *GV nêu ví dụ: khi ta mắc võng
trên một chiếc tàu biển, chiếc võng
dao động với tần số riêng của nó.
Ngoài ra, tàu bị sóng biển làm dao
I. Những ví dụ về sự tổng hợp dao động:
- Ví dụ: xem Sgk trang 15.
- Trong thực tế cuộc sống hoặc trong kỹ thuật, có
những trường hợp mà dao động của một vật là sự tổng
động. Vậy, dao động của võng là
tổng hợp của 2 dao động: dao động
riêng của võng và dao động của tàu.
hợp của hai hay nhiều dao động khác nhau (gọi là các
dao động thành phần).
- Các dao động thành phần này có thể có phương, biên
độ, tần số và pha dao động là khác nhau.
II. * GV nêu ví dụ, từ ví dụ HS cho
biết biên độ, tần số góc, pha ban đầu
của từng dao động?
- Gọi j là độ lệch pha của 2 dao
động, vậy j = ?
* HS có thể nhận xét: Nếu:
+ j > 0 => so sánh j1? j2 => dao
động nào trễ hay sớm pha hơn?
+ Tương tự: j < 0 => ?
+ j = 0 => ?
+ j = p = > ?
* Bài tập áp dụng:
Cho 1 dao động có pt li độ: x = A
sin(wt+j)
vận tốc : v =? [= x’ = w A cos
II. Độ lệch pha của các dao động:
* Khảo sát ví dụ: Cho 2 con lắc giống hệt nhau, dao
động cùng tần số góc w, nhưng có pha dao động là
khác nhau, ta có:
+ P/t dao động của 2 con lắc là: x1 = A1 sin(t+j1)
x2 = A2 sin(t+j2)
+ Độ lệch pha của 2 dao động: j = (t+j1) - (t+j2) =
j1 - j2
Vậy:
j = j1 - j2
Nếu: + j > 0: (j1 > j2): dao động (1) sớm pha hơn
dao động (2) (hay dao động (2) trễ pha hơn dao động
(1))
+ j < 0: (j1 < j2): dao động (1) trễ pha hơn dao động
(2) ( hay dao động (2) sớm pha hơn dao động (1))
+ j = 0: (hoặc j = 2np): hai dao động cùng pha.
(wt + j)
= w A
sin(wt+j + p/2)]
=> j = ?
+ j = p: (hoặc j = (2n + 1)p): hai dao động ngược
pha.
* Lưu ý: n z, nghĩa là n = 0, 1, 2 …)
* Nhận xét: độ lệch pha (j) được dùng làm đại lượng
đặc trưng cho sự khác nhau giữa 2 dao động cùng tần
số.
III. * HS nhắc lại phần “Chuyển
động tròn đều và dao động điều h
òa”
A
Gọi là vectơ biên độ
III. Phương pháp giản đồ vectơ (phương pháp vectơ
quay Fresnen)
Giả sử biểu diễn dao động: x = A sin(wt+j)
Phương pháp:
+ Vẽ trục () nằm ngang.
+ Vẽ trục x’x vuông góc ()và cắt tại O
+ Vẽ
A
có gốc tại O và có độ lớn đúng bằng biên độ
A, và
A
tạo với trục () một góc bằng pha ban đầu là j,
và đầu mút của
A
lúc này ở vị trí M0.
+ Cho
A
quay ngược chiều kim đồng hồ với vận tốc
góc w, và đầu mút của
A
lúc này là M sau khi đi được
thời gian t.
+ Chiếu M xuống trục x’x tại P, và ta có: x = OM = A
sin(wt+j).
D. Củng cố:
* Độ lệch pha: là đại lượng đặc trưng cho sự khác nhau của 2 dao động có cùng
tần số và bằng hiệu số pha của 2 dao động: j = j 1 - j2
+ j = 2np: 2 dao động cùng pha.
+ j = (2n+ 1)p: 2 dao động ngược pha.
+ j > 0 (j1 > j2) dao động (1) sớm pha hơn dao động (2).
+ j < 0 (j1 < j2) dao động (1) trễ pha hơn dao động (2).
* Nhắc lại tóm tắt về phương pháp vectơ quay Fresnen.
* Bài tập áp dụng:
Cho 2 dao động điều hòa có pt dao động:
x1 = 5 sin(wt + p/2) (cm)
x2 = 8 cos(wt + p/6) (cm)
Tìm độ lệch pha giữa 2 dao động đó, nhận xét gì về pha của 2 dao động đó?
Giải:
Pt (2) có thể viết lại như sau: )
3
2
tsin(8)
26
tsin(8)
6
tcos(8x2
Độ lệch pha giữa dao động (1) và dao động (2) là: )rad(
6
)
3
t()
2
t(
Vậy dao động (1) trễ pha hơn dao động (2) là p/6
E. Dặn dò: - Hs xem tiếp phần còn lại.