Tài liệu Cẩm nang ôn thi vật lí đh thpt năm 2018 đáp án phần 2

TUYỂN TẬP VẬT LÍ THI THPT – ĐẠI HỌC TUYỂN TẬP VẬT LÍ THI THPT – ĐẠI HỌC Giáo viên: NĂM 2018 0975.111.365 2015 MỤC LỤC 3 17 24 34 38 43 49 w = 2pf = 2p T T= N Dt Þf = N Dt Với N là số dao động toàn phần Chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt, gọi là vị trí cân bằng. Sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kì, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ. là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian. –A O A x — x: Li độ, đo bằng đơn vị độ dài cm hoặc m — A = xmax: Biên độ (luôn có giá trị dương) — L = 2A: Chiều dài quỹ đạo. — w: tần số góc (luôn có giá trị dương) — (wt + j): pha dao động (đo bằng rad) — j: pha ban đầu (tại t = 0, đo bằng rad) — Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên dương: j = 0. — Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên âm: j = p. — Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều âm: j = p/2. — Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều dương: j = –p/2. — Quỹ đạo là một đoạn thẳng dài: L = 2A — Mỗi chu kì vật qua vị trí biên 1 lần và qua các vị trí khác 2 lần (1 lần (+) và 1 lần (–)) pö pö æ æ cosa = sin ç a + ÷ sin a = cos ç a - ÷ 2ø 2ø è è |v|min |v|max |v|min –A O A x r — v luôn cùng chiều với chiều chuyển động. — p — Vật cđ theo chiều dương thì v > 0, theo chiều âm thì v < 0. — Vật ở VTCB: x = 0; |v|max = wA — Vật ở biên: x = ±A; |v|min = 0 |a|max –A |a|min O r — a luôn hướng về vị trí cân bằng; — p — Vật ở VTCB: x = 0; |v|max = wA; |a|min = 0 — Fhpmax = kA = m: tại vị trí biên — Dao động cơ đổi chiều khi lực đạt giá trị cực đại. |a|max A x — a và x luôn ngược pha — Vật ở biên: x = ±A; |v|min = 0; |a|max = w2A — Fhpmin = 0: tại vị trí cân bằng — Lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng. Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 3 A 2 = x2 + v2 w2 A2 = a = -w2x a2 v2 + w4 w2 2 vmax = v= ± w A 2 - x2 w= a2 + v2 2 w amax vmax — Kéo khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi buông (thả) Þ vị trí đó có x = A — Kéo khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi truyền vận tốc v Þ vị trí đó là x — Đồ thị liên hệ gia tốc theo li độ là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ. — Đồ thị liên hệ vận tốc theo li độ là Elip. — Đồ thị liên hệ vận tốc theo gia tốc là Elip. — Dao động điều hòa được xem là hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều trên một trục nằm ngang trong mặt phẳng quỹ đạo. — Cách sử dụng: M Vẽ đường tròn tâm O, bán kính R = A Xác định vị trí vật cần xét trên đường tròn theo quy tắc: – Chiều quay: Ngược chiều kim đồng hồ – Chiều dương: từ trái sang phải – Chiều âm: từ phải sang trái –A O A x(cos) –A O xM A x(cos) Xác định góc quét trên đường tròn: Dj = w.Dt . Xác định vị trí của vật trên đường tròn ứng với 2 vị trí và Căn cứ vào đường tròn biện luận góc quét Dj nhỏ nhất. Xác định thời gian: Dt = –A O Dj Dj Dj.T = w 2p –A x1 O A x(cos) M x2 A x(cos) — Thời gian vật quét được 1 vòng tròn là 1 chu kì (1T) — Thời gian vật quét được nửa vòng tròn là nửa chu kì (0,5T) — Thời gian vật đi từ VTCB ra biên hoặc ngược lại là 0,25T Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 4 . : Không nói chiều chuyển động. Tách số lần: — Nếu đề bài cho n là số lẻ thì tách : n = 2 + 1 (Ví dụ: 2013 = 2012 + 1) — Nếu đề bài cho n là số chẵn thì tách : n = 2 + 2 (Ví dụ: 2014 = 2012 + 2) ■ Biện luận: — Ứng với 2 lần vật đi qua vị trí x0 thì có t1 = .T — Ứng với số lần còn lại (1/n lẻ hoặc 2/n chẵn) thì vẽ đường tròn ra và xác định góc quét rồi tìm thời gian t2 giống loại 1 Kết luận: t = t1 + t2 : Nói chiều chuyển động. Tách số lần: — Nếu đề bài cho n là số chẵn hoặc lẻ thì đều tách: n = (n–1) + 1 — Ví dụ: n = 2013 thì tách n = 2012 + 1; n = 2014 thì tách n = 2013 + 1 ■ Biện luận: — Ứng với n–1 lần vật đi qua vị trí x0 thì có t1 = (n–1).T — Ứng với số lần còn lại thì vẽ đường tròn ra và xác định góc quét rồi tìm thời gian t2 giống loại 1 Kết luận: t = t1 + t2 D Tìm Dt = t2 –t1. Tách góc quét và biện luận quãng đường: Dj = .2p + Dj¢ –A S = .4A + S0 Tìm S0 trên đường tròn lượng giác: — Xác định vị trí và chiều chuyển động tại thời điểm t1. — Căn cứ góc quét Dj' trên đường tròn chiếu xuống phương x, từ đó tính được quãng đường S0. O Dj x1 S0 A x(cos) M x2 Kết luận S. D D –A O Dj A x(cos) M Smax Smax = 2A sin –A O Dj A x(cos) M Smin Dj 2 Dj ö æ Smin = 2A ç 1- cos 2 ÷ è ø Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 5 D Smax = 2A + 2A sin Dj 2 D Dj ö æ Smin = 2A + 2A ç 1- cos 2 ÷ è ø S là quãng đường đi được trong thời gian t t là thời gian đi được quãng đường S 4A 2vmax = Tốc độ trung bình trong một chu kì: v = T p Dx Dx là độ biến thiên độ dời trong thời gian t — Vận tốc trung bình: v tb = t t là thời gian thực hiện được độ dời Dx — Tốc độ trung bình: v = S t Vận tốc trung bình trong một chu kì: vtb = 0 D Xác định thời gian biến thiên Dt. Xác định góc quét: Dj = w.Dt Tách góc quét: Ứng với góc .2p thì vật qua vị trí x0 .2 lần (1 lần theo chiều dương và 1 lần theo chiều âm) Dj = .2p + Dj¢ Ứng với góc Dj' thì xác định trên đường tròn quét bao nhiêu lần Kết luận. — Nếu bài toán yêu cầu tìm số lần vật qua vị trí x0 cho trước theo chiều âm/dương thì phải tách: Ứng với góc .2p thì vật qua vị trí x0 lần. Dj = .2p + Dj¢ Ứng với góc Dj' thì xác định trên đường tròn quét bao nhiêu lần — Số lần chẵn/lẻ đều tách cùng quy tắc Xác định thời gian biến thiên Dt. Xác định góc quét: Dj = w.Dt Biện luận: — Xác định vị trí ứng với thời điểm t: – Nếu không cho chiều chuyển động thì phải chia 1 trường hợp vật chuyển động theo chiều dương và 1 trường hợp vật chuyển động theo chiều âm. – Nếu cho sẵn chiều chuyển động thì xác định luôn. — Căn cứ vào góc quét xác định vị trí ứng với thời điểm t' Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 6 : x = Acos(wt + j) : w= k m T = 2p m k f= 1 k 2p m — Độ cứng của lò xo: k =w2m (N/m) — Độ giãn của lò xo khi ở VTCB (lò xo treo thẳng đứng): Dl = mg k Chu kì con lắc lò xo — Tỉ lệ thuận căn bậc hai của m; tỉ lệ nghịch căn bậc hai của k — Chỉ phụ thuộc vào m và k; không phụ thuộc vào A (kích thích ban đầu) T2 N1 m2 k = = = 1 T1 N2 m1 k2 2 Vật m1 có chu kì T1; m1 có chu kì T1; m = m1 + m2 có chu kì T: T2 = T12 + T2 2 Vật m1 có chu kì T1; m1 có chu kì T1; m = m1 – m2 có chu kì T: T2 = T12 - T2 (với m1 > m2) Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k1, k2 và chiều dài tương ứng là l1; l2 thì có: l0, k0 k.l = k1 l1 = k 2l2 = ... l1, k1 l2, k2 l3, k3 Lò xo có chiều dài ngắn bao nhiêu lần thì độ cứng tăng bấy nhiêu lần — Ghép nối tiếp (giảm độ cứng, tăng chu kì): 1 1 1 = + knt k1 k 2 — Ghép son song (tăng độ cứng, giảm chu kì): k ss = k1 + k 2 2 2 Þ Tnt = T12 + T2 Þ 1 1 1 = 2+ 2 2 Tss T1 T2 Dùng với điều kiện khối lượng vật m không đổi. là nguyên nhân làm cho vật dao động, luôn hướng về vị trí cân bằng và biến thiên điều hòa cùng tần số với li độ. Fhp = –kx = (Fhpmin = 0; Fhpmax = kA) — Lực hồi phục là lực đàn hồi khi CLLX đặt nằm ngang. — Lực hồi phục không là lực đàn hồi khi CLLX treo thẳng đứng. Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 7 xuất hiện khi lò xo bị biến dạng và đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng. — VTCB là vị trí mà lò xo không biến dạng. — Lực đàn hồi: F®h = kx = kDx (với x = Dx là độ biến dạng) — Lực đàn hồi cực đại và cực tiểu: F®hmax = kA F®hmin = 0 — Lực đàn hồi: F®h = k.Dx với Dx = Dl ± x là độ biến dạng l0 Dl –A Dấu "+" thể hiện chiều dương cùng chiều với chiều giãn của lò xo — (Ở biên dưới): F®hmax = k.(Dl + A) F®hmin = 0 Û Dl = A O — (Ở biên trên): F®hmin = k(Dl - A) Û Dl > A x — Riêng trường hợp A > Dl thì lực đàn hồi là lực nén có độ lớn: FnÐn = k(A - Dl) A — Dl là độ giãn của lò xo tại VTCB: Dl = mg k lmax + lmin 2 — Chiều dài cực đại (ở vị trí thấp nhất): lmax = lcb + A — Chiều dài cực tiểu (ở vị trí cao nhất): lmin = lcb – A — Chiều dài lò xo tại vị trí cân bằng: lcb = l0 + Dl = Trong một chu kì lò xo nén 2 lần và giãn 2 lần. a. Khi (Với Ox hướng xuống): 2Dj Dl — Thời gian lò xo nén: Dt nÐn = với cosDj = w A — Thời gian lò xo giãn: Δtgiãn = T – Dtnén b. Khi (Với Ox hướng xuống): — Thời gian lò xo giãn trong một chu kì là Dt = T; Thời gian lò xo nén bằng không. l0 –A O – VTCB O A x(cos) -Dl Dxmax = Dl + A — Lò xo bắt đầu nén từ vị trí –Dl tới biên –A và từ –A về vị trí –Dl. — tnén = T – Tgiãn –A O A x(cos) Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 8 1 1 1 — Thế năng: Wt = kx2 = mw2x2 = mw2 A 2cos2 (wt + j) 2 2 2 1 1 — Động năng: W® = mv 2 = mw2 A 2 sin2 (wt + j) 2 2 — Cơ năng: 1 1 1 1 1 W = W® + Wt = kx2 + mv 2 = kA 2 = mw2 A 2 = Fhpmax .A 2 2 2 2 2 — Cơ năng = Động năng cực đại = Thế năng cực đại. — Khi vmax thì Wđmax; khi xmax thì Wtmax — Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp động năng bằng thế năng: T Dt = 4 – Động năng và thế năng dao động tuần hoàn với chu kì: và . – Cơ năng g dao động và luôn bằng một hằng số. – Thời gian giữa 2 lần liên tiếp động năng hoặc thế năng bằng không là — Vị trí động năng bằng thế năng: x= A 2 2 — Khi: W® = nWt Þ x = ± A — Khi: Wt = nW® Þ v = ± n+1 wA n+1 Chọn: Gốc tọa độ, chiều dương, gốc thời gian Xác định w và A Xác định j từ dữ kiện t = 0 (x = ?; v = ? Kết luận ■ Cách xác định w: w = 2pf = 2p k g v a = = = = = 2 2 T m Dl x A -x amax A = vmax A ■ Cách xác định A: — A = xmax: Vật ở vị trí biên (kéo vật ra khỏi VTCB 1 đoạn rồi buông x = A) — Công thức độc lập thời gian: A = x2 + — Chiều dài quỹ đạo: A = — Năng lượng: A = v2 a2 v2 = + w2 w4 w2 L Lmax - Lmin = = Lmax - Lcb = Lcb - Lmin 2 2 2W k — Các công thức hệ quả khác: A = a v tb .T vmax = = max 4 w w2 ■ Cách xác định j: Dựa vào điều kiện ban đầu t = 0 ìx0 = Acosj t =0Þí Þ j = ... îv 0 = - Aw sin j Ngoài ra có thể sử dụng đường tròn để xác định. Hoặc xem lại ở trang 1 Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 9 w= g T = 2p l l g f= 1 g 2p l Chu kì của con lắc đơn — tỉ lệ thuận của tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của — chỉ phụ thuộc vào và g; phụ thuộc biên độ A và — ứng dụng đo gia tốc rơi tự do (gia tốc trọng trường g) . Bỏ qua ma sát, lực cản và a0 << 1 rad hay S0 << l s = S0cos(wt + j) a = a 0cos(wt + j) Với s = αl, S0 = α0l Þ v = s’ = -wS0sin(wt + j) = -wlα0sin(wt + j) Þ a = v’ = -w2S0cos(wt + j) = -w2lα0cos(wt + j) = -w2s = -w2αl S0 đóng vai trò như A còn s đóng vai trò như x 2 ævö S =s +ç ÷ è wø 2 2 0 a = -w s = -w al 2 2 2 a0 = a2 + v2 v2 = a2 + gl l2w2 s F = -mgsin a = -mga = -mg = -mw2s l — Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và a0 << 1 rad hay S0 << l — Với con lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lượng. — Với con lắc lò xo lực hồi phục không phụ thuộc vào khối lượng. l N1 T2 f1 = = = 2 N2 T1 f2 l1 ì í î Tại cùng 1 nơi: Con lắc đơn có chiều dài l1 có chu kì T1; Con lắc đơn có chiều dài l2 có chu kì T2; Con lắc đơn có chiều dài l =l1 +l2 có chu kì T; 2 Þ T2 = T12 + T2 N là số dao động toàn phần thực hiện được s = S0cos(w t + j) v = -wS0 sin(wt + j) a = -w2S0cos(wt + j) a = a 0cos(w t + j) v = -wa 0 lsin(wt + j) a = -w2a 0lcos(wt + j) Gia tốc pháp tuyến: an = 2 a = an + a 2 t T - Pcosa = 2g(cosa - cosa 0 ) ; Gia tốc tiếp tuyến: a t = gsin a m Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 10 a 0 £ 10o — Lực căng: T = mg(1+ a 2 - 1 a 2 ) ,5 0 — Vận tốc: v = gl(a 2 - a 2 ) 0 — Thế năng, động năng và cơ năng: 1 Wt = mgla 2 2 1 W® = mv 2 2 1 1 W = Wt + W® = mw2S2 = mgla 2 0 0 2 2 a 0 > 10o — Vận tốc: v = 2gl(cosa - cosa 0 ) — Lực căng: T = mg(3cosa - 2cosa 0 ) — Thế năng, động năng và cơ năng: 1 W® = mv 2 2 Wt = mgh = mgl(1- cosa) W = Wt + W® — vmax và Tmax khi a = 0; vmin và Tmin khi a = a0 — Độ cao cực đại của vật so với VTCB: hmax = l1 T= l2 T2 2 T1 + T2 2 T1 2 · q = nT1 = (n + 1)T2 · q= 2 vmax 2g T1T2 T1 - T2 Trong đó: – T1 là chu kì của con lắc 1(T1>T2) – T2 là chu kì của con lắc 2 – q là thời gian trùng phùng – n là số chu kì đến lúc trùng phùng mà con lắc 1 thực hiện – n + 1 là số chu kì con lắc 2 thực hiện để trùng phùng Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 11 T1 = 2p Þ l1 ; g T2 = 2p l2 l [1+ a(t 2 - t1)] = 2p 1 g g a là hệ số nở dài t là nhiệt độ 1 ì T1 l ïDT = T2 - T1 = a(t 2 - t1)T1 = 1 Þí 2 T2 l2 ïDl = l - l = a(t - t ) 2 1 2 1 î l ü ï g1 ï T2 g1 h Þ DT = T2 - T1 = ± T1 ýÞ = T1 g2 R l ï T2 = 2p ï g2 þ T1 = 2p — Biết g1 và g2 thì l2 = g2 R g2 = l1. Nếu đưa lên cao thì: g1 R + 2h g1 T2 g1 M1 R2 2 = = — Đưa con lắc lên thiên thể khác: 2 T1 g2 M2 R1 Dt = 86400. DT T — Nếu DT > 0: con lắc chạy chậm; nếu DT < 0: con lắc chạy nhanh — Con lắc dao động đúng trở lại Þ T' = T Û thay đổi to hoặc h DT 1 h = 0 Û aDt + = 0 Þ Dt vµ h T 2 R hù é1 — Thay đổi h và t: DT = ê a(t 2 - t1) ± ú T1 Rû ë2 DT 1 Dl = ´ 100 T 2 l — Phụ thuộc vào g: % DT = 1 Dg ´ 100 T 2 g — Phụ thuộc vào cả l và g: % DT = 1 Dl ´ 100 - 1 Dg ´ 100 T 2 l 2 g — Phụ thuộc vào l: % — Biểu thức: F = |q|E với E = U/d; E là cường độ điện trường (V/m); U là điện áp giữa 2 bản tụ điện (V); d là khoảng cách giữa 2 bản tụ (m) — Đặc điểm: Khi q > 0 thì F và E cùng chiều biểu diễn; khi q < 0 thì F và E ngược chiều biểu diễn Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 12 — Biểu thức: F = |q|E với E = U/d; E là cường độ điện trường (V/m); U là điện áp giữa 2 bản tụ điện (V); d là khoảng cách giữa 2 bản tụ (m) — Đặc điểm: Khi q > 0 thì F và E cùng chiều biểu diễn; khi q < 0 thì F và E ngược chiều biểu diễn r q < 0, E hướng thẳng đứng xuống dưới r q > 0, E hướng thẳng đứng xuống dưới r E r E g¢ = g + r F qE m r F r P r F¢ qE m r F¢ r P r q < 0, E hướng thẳng đứng lên trên r q > 0, E hướng thẳng đứng lên trên r E r E r F r F¢ g¢ = g - g¢ = g - qE g¢ = g + m qE m r F r P r F¢ r P r q > 0, E hướng ngang r q > 0, E hướng ngang r E r E æ qEö g¢ = g 2 + ç ç m ÷ ÷ è ø r F r P r F¢ æ qEö g¢ = g + ç ç m ÷ ÷ è ø 2 2 2 r F r F¢ r P Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 13 FA = rVg g¢ = g + a = g + FA rVg rg =g+ =g+ m m D r r — Vật chuyển động nhanh dần đều Þ a và v cùng chiều; r r — Vật chuyển động chậm dần đều Þ a và v ngược chiều. r r — Khi con lắc đặt trong thang máy nó chịu tác dụng của lực quán tính: Fqt = -ma g ¢ = g + a Þ T¢ = T g g+a g¢ = g - a Þ T¢ = T g g-a g¢ = g T¢ = T g 2 a +g 2 tan a = F a = P g — Cho 2 dao động điều hòa sau: x1 = A1cos(wt + j1) và x2 = A2cos(wt + j1) — Gọi Dj là độ lệch pha của hai dao động: Þ Dj = j2 – j1 Dj < 0 Dj > 0 Dj = k2p Dj = (2k+1)p Dj = (2k+1)p/2 Þ Dao động 2 chậm pha hơn dao động 1 Þ Dao động 2 nhanh pha hơn dao động 1 Þ 2 dao động cùng pha Þ 2 dao động ngược pha Þ 2 dao động vuông pha A2 Dj A1 j2 j 1 Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 14 — Cho 2 dao động điều hòa sau: x1 = A1cos(wt + j1) và x2 = A2cos(wt + j1) y A Ay 2 A2 A = A1 + A 2 + 2A1A 2cosDj 2 A y2 A sin j1 + A 2 sin j2 tan j = 1 A1cosj1 + A 2cosj2 Dj A y1 A1 j2 O A x2 j1 A x1 A x x — Các trường hợp đặc biệt: · Dj = k2p Þ Amax = A1 + A 2 p 2 · Dj = (2k + 1) Þ Amin = A1 + A 2 2 2 · Dj = (2k + 1)p Þ Amin = A1 - A 2 · Tæng qu¸t: A1 - A 2 £ A £ A1 + A 2 Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian do lực cản môi trường. — Dao động tắt dần càng nhanh nếu môi trường càng nhớt (lực cản càng lớn) — Ứng dụng: giảm xóc trên xe cộ, cửa tự đóng… — Để dao động của một hệ không bị tắt dần, cần bổ sung năng lượng cho nó một cách đều đặn trong từng chu kì để bù vào phần năng lượng mất đi do ma sát. Dao động của hệ khi đó được gọi là dao động duy trì — Đặc điểm: – Biên độ không đổi – Tần số dao động bằng tần số riêng (fo) của hệ. — Là dao động của hệ dưới tác dụng của ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn. — Đặc điểm: – Biên độ không đổi, tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số ngoại lực. – Tần số dao động bằng tần số của lực cưỡng bức(f) — Khi f = fo thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại Þ Hiện tượng cộng hưởng. — Điều kiện cộng hưởng: f = f0 hay w = w0 hay T = T0 — Cộng hưởng không chỉ có hại mà còn có lợi – Tòa nhà, cầu, máy, khung xe,...là những hệ dao động có tần số riêng. Không để cho chúng chịu tác dụng của các lực cưởng bức, có tần số bằng tần số riêng để tránh cộng hưởng, dao động mạnh làm gãy, đổ. – Hộp đàn của đàn ghi ta,...là những hộp cộng hưởng làm cho tiếng đàn nghe to, rõ. — Dao động tắt dần là dđ có biên độ giãm dần theo thời gian. — Dao động cưỡng bức chịu tác dụng của ngoại lực lực biến thiên tuần hoàn. — Dao động duy trì giữ biên độ không đổi mà không làm chu kì thay đổi. Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 15 Lực tác dụng Do tác dụng của nội lực tuần hoàn Biên độ A Phụ thuộc điều kiện ban Giảm dần theo thời gian Phụ thuộc biên độ của đầu ngoại lực và hiệu số (fcb – f0) Chu kì T (hoặc tần số f) Chỉ phụ thuộc đặc tính Không có chu kì hoặc riêng của hệ, không phụ tần số do không tuần thuộc các yếu tố bên hoàn ngoài. Hiện tượng đặc biệt Không có trong dao động Ứng dụng Do tác dụng của lực cản Do tác dụng của ngoại (do ma sát) lực tuần hoàn Sẽ không dao động khi ma sát quá lớn Chế tạo đồng hồ quả lắc. Chế tạo lò xo giảm xóc Đo gia tốc trọng trường trong ôtô, xe máy của trái đất. — Quãng đường vật đi được tới khi dừng lại: S = Bằng với chu kì ( hoặc tần số) của ngoại lực tác dụng lên hệ Sẽ xãy ra HT cộng hưởng (biên độ A đạt max) khi tần số fcb = f0 – Chế tạo khung xe, bệ máy phải có tần số khác xa tần số của máy gắn vào nó. – Chế tạo các loại nhạc cụ kA 2 w2 A 2 = 2mmg 2mg 4mmg 4mg = 2 k w — Độ giảm biên độ sau mỗi chu kì: DA = — Độ giảm biên độ sao n chu kì: DAn = A - An = 4N — Số dao động thực hiện được: N= Fms k A DA — Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại: Dt = NT = T.A DA — Vận tốc cực đại của vật đạt được khi thả nhẹ cho vật dao động từ vị trí biên ban đầu: vmax = kA 2 mm2 g2 + - 2mgA m k Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 16 là dao động dao động cơ lan truyền trong một môi trường — Sóng cơ truyền được trong chân không. — Khi sóng cơ lan truyền, các phân tử vật chất chỉ dao động tại chổ, pha dao động và năng lượng sóng chuyển dời theo sóng. — Trong môi trường đồng tính và đẳng hướng, tốc độ không đổi. là sóng cơ có phương dao động với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được trong chất khí, lỏng, rắn. Ví dụ: Sóng âm trong không khí. là sóng cơ có phương dao động góc với phương truyền sóng. Sóng ngang truyền được trong chất rắn và trên mặt chất lỏng. Ví dụ: Sóng trên mặt nước. ( là đại lượng khi sóng truyền từ môi trường này sang môi trương khác. là biên độ dao động của một phần tử có sóng truyền qua. là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường; nhiệt độ của môi trường tăng thì tốc độ lan truyền càng nhanh). l(m): l = vT = v f Với v[m/s]; T[s]; f[Hz] Þ l[m] là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha với nhau. là quãng đường sóng lan truyền trong một chu kì: Qúa trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng. Thời gian sóng thực hiện ứng với quãng đường sóng thực hiện — Số chu kì bằng số gợn sóng trừ 1. — Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là l . — Quãng đường truyền sóng: S = v.t. — Khoảng cách giữa n ngọn sóng là (n – 1)l Phương truyền sóng M dM = OM uM = acos(wt + j + 2pdM ) l O uO = acos(wt + j) dN = ON N uN = acos(wt + j - 2pdN ) l — Phương trình sóng tại M cách nguồn 1 khoảng d: uM = Acos(wt - wd 2pd ) = Acos(wt ) v l — Độ lệch pha giữa điểm M và nguồn trên phương truyền sóng: DjO -M = jO - jM = wd 2pd = v l Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 17 — Nếu phương trình của điểm M cách nguồn khoảng d = OM thì phương trình sóng phản xạ tại M: uM = Acos(wt - ì • Khi điểm M là vật cản cố định: u¢ í î • Khi điểm M là vật cản tự do: u¢ M wd ) v M 2pd ) [ngược chiều] l 2pd = Acos(w t ) [cùng chiều] l = -Acos(w t - — Độ lệch pha của 2 dao động tại 2 điểm cách nguồn lần lượt d1 và d2: 2p(d2 - d1) w(d2 - d1) Dj = = l v • Cùng pha: Dj = k2p • Ngược pha: Dj = (2k + 1)p • Vuông pha: Dj = (2k + 1) p 2 — Khoảng cách giữa 2 điểm dao động cùng pha: d = kl (k Î ¢) — Khoảng cách giữa 2 điểm dao động ngược pha: d = (k + 0,5)l (k Î ¢) Nếu nguồn kích thích bằng dòng điện có tần số f thì sóng dao động với 2f. Hai điểm gần nhau nhất cùng pha cách nhau 1 bước sóng. Hai điểm gần nhau nhất ngược pha cách nhau nửa bước sóng. Hai điểm gần nhau nhất vuông pha cách nhau một phần tư bước sóng. là sự tổng hợp của 2 hay nhiều trong không gian, trong đó có những chỗ biên độ sóng được tăng cường (cực đại giao thoa) hoặc triệt tiêu (cực tiểu giao thoa). Hiện tượng giao thoa là hiện tượng đặc trưng của sóng. — Dao động cùng phương, cùng chu kì (tần số) — Có hiệu số pha không đổi theo thời gian. 2 nguồn sóng là 2 nguồn kết hợp — Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng AB: Điểm M cách 2 nguồn d1, d2: d1 S1 d2 S2 Nếu tại hai nguồn S1 và S2 cùng phát ra hai sóng giống hệt nhau có phương trình sóng là: u1 = u2 = Acoswt và bỏ qua mất mát năng lượng khi sóng truyền đi thì thì sóng tại M (với S1M = d1; S2M = d2) là tổng hợp hai sóng từ S1 và S2 truyền tới sẽ có phương trình là: uM = 2Acos p(d2 - d1) p(d2 + d1) cos[wt ] l l — Độ lệch pha của 2 sóng từ 2 nguồn truyền tới M: Dj = 2p(d2 - d1) l Thầy Tùng – Gia sư/ Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lí | DĐ: 0975.111.365 | Facebook: www.facebook.com/thaytung.vatli Trang 18 ■ Dj = j2 - j1 = k2p — Điều kiện M dao động cực đại: — Điều kiện tại dao động cực tiểu (không dao động): d2 - d1 = (k ¢ + 0,5)l (k ¢ Î ¢) d2 - d1 = kl (k Î ¢) — Số đường hoặc số điểm (không tính 2 nguồn) - — Số đường hoặc số điểm (không tính 2 nguồn) S1S2 SS £k £ 1 2 l l - ■ S1S2 SS - 0,5 £ k ¢ £ 1 2 - 0,5 l l Dj = (2k + 1)p — Điều kiện M dao động cực đại: — Điều kiện tại dao động cực tiểu (không dao động): d2 - d1 = (k + 0,5)l (k Î ¢) d2 - d1 = k ¢l (k ¢ Î ¢) — Số đường hoặc số điểm (không tính 2 nguồn) - — Số đường hoặc số điểm (không tính 2 nguồn) S1S2 SS - 0,5 £ k £ 1 2 - 0,5 l l - ■ Dj = (2k + 1) — Điểm cực đại: d2 - d1 = kl + l 4 S1S2 SS £ k¢ £ 1 2 l l p 2 — Số điểm cực đại và cực tiểu trên AB bằng nhau và bằng: - S1S2 1 SS 1 - - Xem thêm -