Trong Dao Động Điều Hòa Gia Tốc Biến Đổi

     

Đáp án: C. Trong xê dịch điều hòa, gia tốc biến đổi Lệch trộn 0,5π so với vận tốc.

Bạn đang xem: Trong dao động điều hòa gia tốc biến đổi


1. Khái niệm về giao động điều hoà

Dao cồn điều hòa: là dao động trong số ấy li đô (vị trí) của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian.

2. Phương trình giao động điều hòa.

Điểm phường dao động cân bằng trên một quãng thẳng tự -A mang đến A luôn rất có thể coi là hình chiếu của một điểm M vận động tròn đông đảo với tốc độ góc ω, trên đường tròn có đường kính là đoạn trực tiếp đó.

CM:

*
Trong xấp xỉ điều hòa, vận tốc biến đổi" width="247">

Giả sử t = 0 vật ở vị trí M0 được xác đinh bằng góc φ

Tại thời điểm t vị trí của M là (ωt + φ)

Khi đó hình chiều p. Của M có tọa độ :

x = A cos(ωt + φ)

Phương trình bên trên được điện thoại tư vấn là phương trình của giao động điều hòa.

Xem thêm: Hấp Thụ Hoàn Toàn V Lít Co2, (Đktc) Vào Bình Đựng 200 Ml Dung Dịch

Trong đó:

x: Li độ của vật.

A: Biên độ của vật ( giá chỉ trị lớn số 1 của li độ).

ω: tốc độ góc trong hoạt động tròn gần như hay tần số góc trong xấp xỉ điều hòa.

*
Trong giao động điều hòa, gia tốc thay đổi (ảnh 2)" width="139">

ωt + φ: pha xê dịch tại thời gian t.

Xem thêm: Gỏi Ngó Sen Lỗ Tai Heo - Cách Làm Gỏi Ngó Sen Tai Heo Giòn Ngon Và Hấp Dẫn

φ: pha lúc đầu ( pha xê dịch tại thời khắc ban đầu).

3. Tốc độ của vật giao động điều hòa

– Biểu thức theo thời gian: v = – ωA sin(ωt+φ) = ωA cos(ωt+φ+π2) 

(Trong đó ωA là biên độ của vận tốc, φ+ π2 là pha của gia tốc )

– so sánh với li độ : vận tốc biến hóa thiên điều hòa, cùng tần số, nhanh chóng pha hơn x : π2 (vuông trộn với x)

– Biểu thức liên hệ với li độ:x2A2+v2v2max=1 x2A2+v2ω2.A2=1 x2+v2ω2=A2

– Đồ thị của tốc độ theo thời gian là mặt đường hình sin 

tốc độ theo li độ là 1 đoạn thẳng

– miêu tả định tính thay đổi thiên của vận tốc:

 + Chiều của vận tốc: luôn cùng chiều đưa động

+ Khi chuyển động từ biên về vị trí cân bằng (|x|¯=> |v|­): vận tốc tăng

+ trên vị trí thăng bằng (x = 0=> |v|max = ωA ): tốc độ lớn độc nhất (Vận tốc hoàn toàn có thể cực đại hoặc rất tiểu)

+ Tại địa điểm biên: vận tốc bằng không (Tốc độ bé dại nhất)

4. Gia tốc của dao động điều hòa:

– Biểu thức theo thời gian: a = – ω2 A cos(ωt+ φ) = ω2 A cos(ωt+φ+π)

(Trong đó ω2A là biên độ, φ+π là pha của gia tốc )

– So sánh

+ với li độ : vận tốc biến thiên ổn định cùng tần số, ngược pha với li độ

+ với vận tốc: vận tốc biến thiên cân bằng cùng tần số, sớm pha π2 so với tốc độ (vuông pha với vận tốc)

– Biểu thức: 

+ liên hệ với li độ: a = -ω2x

+ contact với tốc độ : a2amax2+v2v2max=1v2ω2.A2+a2ω4.A2=1

– Đồ thị của gia tốc theo thời hạn là con đường hình sin; theo li độ là 1 trong đoạn thẳng; theo vận tốc là 1 elíp

– biểu lộ định tính phát triển thành thiên của gia tốc:

+ Chiều của vec tơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng

+ Khi vận động từ biên về vị trí cân nặng bằng chuyển động nhanh dần

+ tại vị trí cân bằng (x =0=>a = 0) gia tốc bằng không

+ Tại vị trí biên vận tốc có độ lớn cực đại (|x|= A => |a|max = ω2A)

¨Chú ý: xê dịch điều hòa không là vận động thẳng biến hóa đều (vì a không hẳn là hằng số)

4. Bài xích tập về gia tốc, tốc độ trong giao động điều hoà

Bài tập 1: Một vật xê dịch điều hòa với biên độ A, chu kỳ luân hồi T. Tìm tốc độ trung bình lớn nhất của vật rất có thể đạt được vào khoảng thời hạn Δt = T/6?

*
Trong xấp xỉ điều hòa, gia tốc thay đổi (ảnh 3)" width="273">

Đáp án : D

Bài tập 2:  Một vật xê dịch điều hòa với chu kỳ luân hồi T = 4 s, biên độ xấp xỉ A = 10 cm. Tìm tốc độ trung bình của thiết bị trong một chu kỳ: