” Pha Ban Đầu Là Gì ? Nghĩa Của Từ Pha Ban Đầu Trong Tiếng Anh


Phương trình dao động điều hòa. Pha dao động. Pha ban đầu. Cách xác định vị trí của chất điểm lúc ban đầu.

Bạn đang xem: Pha ban đầu là gì

Làm bài tập

Pha ban đầu của dao động điều hòa

φ

Khái niệm:

Pha ban đầu cho biết vị trí ban đầu của chất điểm trong dao động điều hòa (ở thời điểm t=0).

Đơn vị tính: (rad)

Các vị trí đặc biệt trong dao động điều hòa:

Định nghĩa: Hình chiếu của một vật chuyển động tròn đều lên đường kính của nó là một dao động đều hòa.

Chú thích:

x: Li độ của chất điểm tại thời điểm t.

t: Thời gian(s).

A: Biên độ dao động (li độ cực đại) của chất điểm (cm, m).

ω: Tần số góc (tốc độ góc) (rad/s).

(ωt+φ): Pha dao động tại thời điểm t (rad).

φ: Pha ban đầu của dao động tại thời điểm t=0 (-π≤φ≤π) (rad).

Đồ thị:

Đồ thị của tọa độ theo thời gian là đường hình sin.

Khái niệm:

Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian:

v=x”=Acos(ωt+φ)”=-ωAsin(ωt+φ)=ωAcosωt+φ+π/2

Chú thích:

v: Vận tốc của chất điểm tại thời điểm t (cm/s, m/s)

A: Biên độ dao động (li độ cực đại) của chất điểm (cm, m)

ω: Tần số góc (tốc độ góc) (rad/s)

(ωt+φ): Pha dao động tại thời điểm t (rad)

φ: Pha ban đầu của chất điểm tại thời điểm t=0 (rad)

t: Thời gian (s)

Đồ thị:

Đồ thị vận tốc theo thời gian là đường hình sin.

Đồ thị vận tốc theo li độ là hình elip.

Liên hệ pha:

Vận tốc sớm pha π/2 so với li độ x ⇔ Li độ x chậm (trễ) pha π/2 so với vận tốc.

Có Thể Bạn Quan Tâm :   Bulgogi là gì? Sao lại là món số 1 khi giới thiệu về ẩm thực Hàn Quốc

Gia tốc sớm pha π/2 so với vận tốc ⇔ Vận tốc chậm (trễ) pha π/2 so với gia tốc.

Phương trình gia tốc trong dao động điều hòa – vật lý 12

a=ω2Acos(ωt+φ+π)

Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian.

a=v”=-ωAsin(ωt+φ)”=-ω2Acos(ωt+φ)=ω2Acos(ωt+φ+π).

Chú thích:

a: Gia tốc của chất điểm tại thời điểm t (cm/s2, m/s2)

A: Biên độ dao động (li độ cực đại) của chất điểm (cm, m)

ω: Tần số góc (tốc độ góc) (rad/s)

(ωt+φ): Pha dao động tại thời điểm t (rad)

φ: Pha ban đầu của chất điểm tại thời điểm t=0

t: Thời gian (s)

Liên hệ pha:

Gia tốc sớm pha π/2 so với vận tốc ⇔ Vận tốc chậm (trễ) pha π/2 so với gia tốc.

Gia tốc sớm pha π so với li độ (a ngược pha x).

Đồ thị:

Đồ thị gia tốc theo thời gian là đường hình sin.

Đồ thị gia tốc theo li độ là một đường thẳng.

Đồ thị gia tốc theo vận tốc là một elip.

Xác định pha ban đầu của chất điểm trong dao động điều hòa – vật lý 12

φ=±arctan(-vωx)=±arccosxA

φ=arctan(-vωx-ωt₀)

Chú thích:

x: Li độ của chất điểm (cm, m)

A: Biên độ dao động (cm, m)

ω: Tần số góc (Tốc độ góc) (rad/s)

v: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ (cm/s, m/s)

φ: Pha ban đầu của chất điểm (rad)

+ Căn cứ vào thời điểm t=0 thì: x=Acosφ, v=-Aωsinφ ⇒ cosφ=xA ⇒ φ=arccosxA

Dov.φ₀ nên dấu của φ tùy thuộc vào: vật chuyển động theo chiều dương: v>0 ⇒ φ₀, vật chuyển động theo chiều âm: v₀ ⇒ φ>0.

Xem thêm: Thường xuyên đau trên đỉnh đầu là bệnh gì? Đau đỉnh đầu là dấu hiệu của bệnh gì

+ Hoặc chia 2 vế phương trình trên: vx=-ωtanφ ⇔ φ=arctan(-vωx)

Có Thể Bạn Quan Tâm :   One of a kind là gì? Những điều cần biết liên quan đến One of a kind

Lưu ý:

Nếu đề cho tại t=t₀ thì x=x₀, v=v₀ thì: x₀=Acosωt₀+φ, v₀=-Aωsinωt₀+φ ⇒ v₀/x₀=-ωtanωt₀+φ ⇔ ωt₀+φ=arctan(-vωx) ⇔ φ=arctan(-vωx-ωt₀)

Thế năng của con lắc lò xo – vật lý 12

Wt=1/2kx²=1/2kA²cos²ωt+φ

Định nghĩa: năng lượng mà lò xo có được khi bị biến dạng đàn hồi. Thế năng biến thiên điều hòa theo t với chu kì T/2

Công thức: Wt=1/2kx²=1/2kA²cos²ωt+φ

Chú ý: Thế năng cực tiểu ở Vị trí cân bằng, cực đại ở Biên.

Chú thích:

Wt: Thế năng của lò xo (J)

m: Khối lượng của vật (kg)

v: Vận tốc của vật (m/s)

A: Biên độ dao động của lò xo (cm)

k: Độ cứng của lò xo (N/m)

φ: Pha ban đầu (rad)

x: Li độ của vật (cm)

Công thức tính cơ năng của con lắc lò xo – vật lý 12

W=Wđ+Wt=1/2kA²=1/2mω²A²=1/2mv²max

Định nghĩa: Tổng các dạng năng lượng mà lò xo có được. Cơ năng có giá trị xác định (không biến thiên theo t) và bảo toàn khi bỏ qua ma sát.

Công thức: W=Wđ+Wt=1/2mv²+1/2kx²=1/2kA²=1/2mω²A²=1/2mv²max

Chú ý: Động năng cực đại ở Vị trí cân bằng, cực tiểu ở Biên.

Chú thích:

W: Cơ năng của lò xo (J)

Wđ: Động năng của lò xo (J)

Wt: Thế năng của lò xo (J)

m: Khối lượng của vật (kg)

v: Vận tốc của vật (m/s)

A: Biên độ dao động của lò xo (cm)

k: Độ cứng của lò xo (N/m)

x: Li độ của vật (cm)

Phương trình dao động của con lắc lò xo – vật lý 12

x=Acosωt+φ

Phương trình dao động của con lắc lò xo:

Vị trí cân bằng là vị trí lò xo không bị biến dạng. Tốc độ góc của phương trình dao động là tốc độ góc của con lắc lò xo

x=Acosωt+φ

Với:

x: Li độ của con lắc lò xo (cm, m)

Có Thể Bạn Quan Tâm :   NganHangAZ.com

A: Biên độ dao động của con lắc lò xo (cm, m)

ω: Tốc độ góc của con lắc lò xo (rad/s)

φ: Pha ban đầu (rad)

t: Thời điểm (s)

Bước 1: Tính ω=k/m, A

Bước 2: Xác định pha ban đầu φ

Thế năng của con lắc đơn – vật lý 12

Wt=1/2mgh=1/2mωs₀²cos²ωt+φ=1/2mω²s²=mgl(1-cosα)

Định nghĩa: năng lượng mà con lắc có được do được đặt trong trọng trường. Thế năng biến thiên điều hòa theo t với chu kì T/2

Công thức:

Wt=1/2mgh=1/2mω²s₀²cos²ωt+φ=1/2mω²s²=mgl(1-cosα)≈1/2mglα²

Chú ý: Thế năng cực đại ở Biên, cực tiểu ở Vị trí cân bằng.

Chú thích:

Wt: Thế năng của con lắc đơn (J)

m: Khối lượng của vật (kg)

v: Vận tốc của vật (m/s)

s₀: Biên độ dài của dao động con lắc (m)

k: Độ cứng của lò xo (N/m)

α: Góc nghiêng của con lắc (rad)

Phương trình gia tốc của con lắc đơn – vật lý 12

a=-ω²s₀cosωt+φ

Phương trình gia tốc của con lắc đơn

a=-ω²s₀cosωt+φ

Với s₀: Biên độ dài (m)

α: Góc nghiêng (rad)

α₀: Biên độ góc (rad)

ω: Tần số góc con lắc đơn (rad/s)

a: Gia tốc của vật (m/s²)

Chú ý:

+ Gia tốc chậm pha π/2 li độ dài, li độ góc; chậm pha π/2 với vận tốc, cực đại tại Vị trí cân bằng và bằng 0 tại Biên.

+ Với góc α nhỏ ta có hệ thức: s=l₀α, a=-ω²s=-ω²l₀α, amax=ω²s₀=ω²l₀α₀

Phương trình vận tốc của con lắc lò xo – vật lý 12

v=x”=-ωAsinωt+φ

Phương trình vận tốc của con lắc đơn

v=x”=-ωAsinωt+φ

Với x: Li độ (m)

A: Biên độ (m)

ω: Tần số góc con lắc lò xo (rad/s)

v: Vận tốc của con lắc lò xo (m/s)

Chú ý:

+ Vận tốc vuông pha li độ dài và li độ góc, cực đại tại Vị trí cân bằng và bằng 0 tại Biên.

Back to top button