Tài liệu phụ đạo, ôn thi THPT Quốc gia môn Vật lý Lớp 12

ụ thuộc vào cách ta chọn mốc thời gian (t = t0)
	- 	Phương trình dao động (li độ):
	Hoặc: 
	-	Vận tốc – gia tốc của dao động điều hòa:
	Từ phương trình li độ và vận tốc ta được: 
Nhận xét: 
x vuông pha với v (x chậm (trễ) pha so với v)
x ngược pha với a.
v vuông pha với a (v chậm(trễ) pha so với a).
	-	Hợp lực tác dụng vào vật dao động điều hòa:; k là hằng số.
	- 	Giá trị cực đại hay biên độ của các đại lượng:
	 tại biên.
	 tại vị trí cân bằng.
	tại vị trí biên.
	 tại biên.
	-	Giá trị cực tiểu của các đại lượng:
	x = 0 tại vị trí cân bằng;	v =0 tại vị trí biên.
	a = 0 tại vị trí cân bằng;	F = 0 tại vị trí cân bằng.
	- Sự đổi chiều và đổi dấu của các đại lượng:
	F đổi chiều khi đi qua vị trí cân bằng; v đổi chiều ở biên.
	a đổi chiều khi đi qua vị trí cân bằng;	x đổi dấu khi đi qua vị trí cân bằng.
	x, v, a, F đều biến đổi cùng chu kỳ , cùng tần số hay cùng tần số góc.
II. CON LẮC LO XO.
* Chuyển động của con lắc lò xo là: 
thẳng biến đổi, đổi chiều;
chuyển động tuần hoàn;
chuyển động dao động điều hòa.
* Các đại đặc trưng:
	-	Tần số góc: .
	-	Chu kỳ dao động: .
	-	Tần số dao động: .
	Khi k hay m thay đổi thì tỉ lệ với và tỉ lệ với .
	Đối với con lắc lò xo treothẳng đứng: .
Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo lực hồi phục là lực đàn hồi 
* Động năng dao động điều hòa:
	Động năng của con lắc lò xo biến đổi tuần hoàn với tần số góc , với chu kỳ .
* Thế năng của con lắc lò xo
	Thế năng của con lắc lò xo biến đổi tuần hoàn với tần số góc , với chu kỳ .
* Cơ năng:
	Cơ năng của con lắc lò xo tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.
	Nếu không có ma sát (biên độ A không giảm), cơ năng được bảo toàn.
* Một số bài toán thường gặp:
+ Cho li độ x, tính động năng: 
+ Cho vận tốc v, tính thế năng: 
+ Tìm vị trícó động năng bằng n lần thế năng: =>
+ Tìm vận tốc tại vị trí có thế năng bằng m lần độngnăng:=>
+ Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếpđộng năng = thế năng là T/4
+Nếu ban đầu vậ... cơ năng bảo toàn, chỉ có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng và ngược lại.
* Công thức bổ sung:
1. Tốc độ con lắc đơn:	
a) Trường hợp tổng quát: => ( vị trí cân bằng)
	 vmin = 0 	( vị trí biên)
b) Trường hợp con lắc đơn dao động điều hòa ()
+ Không biết t: 
+ Biết t:
2. Lực căng dây:	
a) Trường hợp tổng quát: 	
b) Trường hợp con lắc đơn dao động điều hòa()
3. Năng lượng trong dao động điều hòa của con lắc đơn (gốc thế năng tại VTCB)
	+ Thế năng: »mg
	+ Động năng: »mg
	+ Cơ năng: »mg
4. Một số bài toán thường gặp
	+ Tìm vị trí khi : ; 
	+ Tìm vận tốc khi ;
	+ Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp (khoảng thời gian ngắn nhất) động năng = thế năng là T/4 ( với T là chu kì dao động của con lắc) 
	+ Nếu ban đầu vật ở Biên hoặc VTCB thì khoảng thời gian ngắn nhất vật có động năng bằng thế năng là T/8.
IV. DAO ĐỘNG TẮT DẦN- DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
1. Dao động tắt dần:
	Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian do tác dụng của ma sát
a.Đặc điểm:
	+ Dao động tắt dần nói chung không có tính điều hòa nhưng khi xét trong thời gian ngắn ta có thể coi là dao động điều hòa với chu kì riêng và tần số riêng
	+ Lực cản môi trường càng lớn dao động tắt dần càng nhanh
	+ Độ ma sát của môi trường tăng theo thứ tự: không khí, nước, dầu, dầu rất nhớt.
b.Ứng dụng dao động tắt dần 
	Tùy theo từng trường hợp mà dao động tắt dần có lợi hay có hại. Để dao động không tắt dần cần cung cấp cho con lắc phần năng lượng bị mất do ma sát, hoặc tác dụng vào con lắc một lực biến đổi tuần hoàn
	- Trong con lắc đồng hồ sự tắt dần của dao động là có hại
	- Để giảm xóc trên xe người ta dùng bộ phận giảm xóc gồm lò xo và cái giảm rung nên trường hợp này dao động tắt dần là có lợi.
	- Các thiết bị đóng cửa tự động là ứng dụng của dao động tắt dần.
2. Dao động duy trì:
	Dao động được cung cấp năng lượng để bù lại phần năng lượng mất đi do ma sát, mà không làm thay đổi ch...n độ F0 của ngoại lực, phụ thuộc tần số cưỡng bức của ngoại lực và tần số riêng của hệ dao động: càng nhỏ, biên độ dao động cưỡng bức càng lớn.
4. Sự cộng hưởng:
	+ Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng nhanh đến một giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức bằng tần số riêng f0 của vật dao động, gọi là hiện tượng cộng hưởng.
	+ Biên độ dao động đạt đến giá trị không đổi và cực đại khi tốc độ tiêu hao năng lượng do ma sát bằng tốc độ cung cấp năng lượng cho hệ.
	+ Biên độ cực đại của dao động khi cộng hưởng phụ thuộc ma sát môi trường: ma sát giảm thì giá trị biên độ cực đại tăng.
* Ứng dụng và khắc phục hiện tượng cộng hưởng:
 - Có lợi: Chỉ cần tác dụng lên vật một lực cưỡng bức nhỏ nhưng có tần số bằng tần số riêng của vật thì cũng làm cho vật dao động cưỡng bức với biên độ lớn.
 - Có hại: Mọi vật đàn hồi ( cây cầu, bệ máy, khung xe) nếu vì một nguyên nhân nào đó chúng dao động cộng hưởng thì có thể bị gãy, vỡ. Do đó phải thiết kế sao cho tần số riêng của vật khác xa tần số của các lực cưỡng bức
* Phân biệt dao động cưỡng bức với dao động duy trì
	- Giống nhau:
	+ Dao động xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn.
	+ Dao động cưỡng bức khi có cộng hưởng giống với giao động duy trì: cả hai đều có tần số bằng tần số riêng f0 của hệ dao động.
	- Khác nhau:
Dao động cưỡng bức
Dao động duy trì
- Có tần số góc bất kỳ. Sau giai đoạn chuyển tiếp thì có tần số góc bằng tần số góc của ngoại lực.
- Xảy ra trong hệ dưới tác dụng của ngoại lực độc lập với hệ
- Tần số góc của ngoại lực bằng tần số góc của dao động tự do của hệ.
- Là dao động riêng của hệ được bù thêm năng lượng do một lực được điều khiển bởi chính hệ ấy thông qua một cơ cấu nào đó.
V. TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ- PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRENEN
1. Sự lệch pha của hai dao động cùng tần số:
	Xét hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số:
x1 = A1cos(wt + j1)
x2 = A2cos(wt + j2)
	Độ lệch pha của dao động 1 so với dao động 2
	Dj = j1- j2
	- Nếu Dj> 0 ®j1 &