Đồ thị li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Đồ thị li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 12.

Nội dung bài viết Đồ thị li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa:
Đồ thị li độ, vận tốc và gia tốc. Đồ thị của dao động điều hòa: x = Acos(wt + 0). Xét phương trình dao động điều hòa: x = Acos(t + b), nếu chọn gốc thời gian và chiều dương trục tọa độ thích hợp để p = 0. Ta lập bảng giá trị sau để vẽ đồ thị của hàm điều hoà x = Acos(t + b). Bảng biến thiên 1: x = Acos(ot). Chú ý: Cân phân biệt được tốc độ và vận tốc, tốc độ là chỉ độ lớn của vận tốc. Giá trị của vận tốc có thể âm hoặc dương nhưng độ lớn của vận tốc thì luôn luôn dương.
Gia tốc: Phương pháp xác định phương trình từ đồ thị: Xác định biên độ: Nếu tại VTCB x = 0 thì: x = Xmax = A (Từ số liệu trên đồ thị ta có thể xác định A). v = Vmax = OA (Từ số liệu trên đồ thị ta có thể xác định Vmax) (Từ số liệu trên đồ thị ta có thể xác định amax). Xác định pha ban đầu. Nếu là hàm cos, dùng công thức. Ngoài ra, để xác định pha ban đầu ta dựa vào vòng tròn lượng giác (Quan sát VTLG). Vận dụng giải các bài tập về đồ thị, chúng ta quan sát đồ thị tìm ra các đại lượng dựa vào quy luật sau: Tìm biên độ dao động dựa vào trục giới hạn cắt điểm nào đó trên trục tung (tìm biên độ A, Ao hoặc A). Tìm chu kì dao động dựa vào sự lặp lại trên trục thời gian, hoặc dựa vào khoảng thời gian gần nhất cùng pha để vật nhận giá trị nào đó. Tại thời điểm t thì x = ?, y = ?, a = ? nhằm tìm được pha ban đầu b và chu kì T. Suy ra tần số góc.
Dựa vào đường tròn và vận dụng các công thức của dao động tìm các đại lượng và các yếu tố cần tìm. Các đồ thị của li độ x sau đây cho biết một số giá trị của xo và lúc t = 0: Xác định chu kì T, rồi suy ra tần số f (hoặc tần số góc ): Thường căn cứ vào số liệu trên trục thời gian. (Mô hình mối liên hệ giá trị của các đại lượng). Ví dụ 1: Vật dao động điều hòa có đồ thị tọa độ như hình dưới. Phương trình dao động là. Ví dụ 2: Đồ thị li độ của một vật dao động điều hoà có dạng như hình vẽ. Phương trình dao động của vật là.