Phương trình giao động điều hòa. Pha dao động. Trộn ban đầu. Phương pháp xác định vị trí của chất điểm cơ hội ban đầu.Bạn sẽ xem: Pha ban đầu là gì
Làm bài xích tậpPha thuở đầu của dao động điều hòa
φ
Khái niệm:
Pha thuở đầu cho biết vị trí ban đầu của chất điểm trong xê dịch điều hòa (ở thời gian t=0).
Bạn đang xem: Cách xác định pha ban đầu
Đơn vị tính: (rad)
Các vị trí đặc trưng trong xấp xỉ điều hòa:
Định nghĩa:Hình chiếu của một vật chuyển động tròn đa số lên đường kính của nó là 1 trong dao động hầu hết hòa.
Chú thích:
x: Li độ của hóa học điểm tại thời điểm t.
t: Thời gian(s).
A: Biên độ xấp xỉ ( li độ rất đại) của chất điểm (cm,m).
ω: Tần số góc (tốc độ góc) (rad/s).
(ωt+φ): Pha xê dịch tại thời gian t (rad).
φ: Pha thuở đầu của giao động tại thời khắc t=0 (-πφπ)(rad).
Đồ thị:
Đồ thị của tọa độ theo thời hạn là mặt 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+π2
Chú thích:
v: gia tốc của chất điểm trên thời điểmt(cm/s,m/s)
A: Biên độ xê dịch (li độ rất đại) của chất điểm(cm,m)
ω: Tần số góc ( tốc độ góc)(rad/s)
(ωt+φ): Pha dao động tại thời điểmt (rad)
φ: Pha thuở đầu của hóa học điểm tại thời điểm t=0(rad)
t: Thời gian(s)
Đồ thị:
Đồ thị gia tốc theo thời hạn là đường hình sin.
Đồ thị gia tốc theo li độ là hình elip.
Liên hệ pha:
Vận tốc nhanh chóng phaπ2 đối với li độx Li độx chậm rì rì (trễ) phaπ2 đối với vận tốc.
Gia tốc sớm phaπ2 so với tốc độ Vận tốc lờ đờ (trễ) phaπ2 so với gia tốc.
Phương trình tốc độ trong xê dịch điều hòa - vật lý 12a=ω2Acos(ωt+φ+π)
Gia tốc là đạo hàm của tốc độ theo thời gian.
a=v"=-ωAsin(ωt+φ)"=-ω2Acos(ωt+φ)=ω2Acos(ωt+φ+π).
Chú thích:
a: tốc độ của chất điểm trên thời điểmt(cm/s2,m/s2)
A: Biên độ dao động (li độ rất đại) của chất điểm(cm,m)
ω: Tần số góc (tốc độ góc)(rad/s)
(ωt+φ): Pha xấp xỉ tại thời điểmt (rad)
φ: Pha lúc đầu của chất điểm trên thời điểmt=0
t:Thời gian(s)
Liên hệ pha:
Gia tốc sớm pha π2 đối với vận tốcVận tốc chậm chạp (trễ) phaπ2 đối với gia tốc.
Gia tốc mau chóng phaπ đối với li độ (a ngược pha x).
Đồ thị:
Đồ thị vận tốc theo thời gian là đường hình sin.
Đồ thị gia tốc theo li độ là 1 đường thẳng.
Đồ thị tốc độ theo vận tốc là 1 trong những elip.
xác minh pha ban đầu của chất điểm trong xê dịch điều hòa - thứ lý 12φ=±arctan-vωx=±arccosxA
φ=arctan-vωx-ωt0
Chú thích:
x:Li độ của chất điểm (cm,m)
A: Biên độ giao động (cm,m)
ω: Tần số góc ( tốc độ góc)(rad/s)
v: tốc độ của hóa học điểm tại vị trí gồm li độ(cm/s,m/s)
φ: Pha ban sơ của hóa học điểm(rad)
+ địa thế căn cứ vào thời điểmt=0 thì :x=Acosφv=-Aωsinφ>;;=0cosφ=xAφ>;;=0φ=arccosxA
Dov.φ0 đề xuất dấu củaφ tùy thuộc vàov:vậtchuyểnđộngtheochiềudương:v>0φ0.vậtchuyểnđộngtheochiềuâm:v0φ>0.
+ Hoặc phân tách 2 vế phương trình trên :vx=-ωtanφφ=arctan-vωx
Lưu ý:
Nếu đề mang lại tạit=t0 thìx=x0;v=v0 thì :x0=Acosωt0+φv0=-Aωsinωt0+φv0x0=-ωtanωt0+φωt0+φ=arctan-vωxφ=arctan-vωx-ωt0
cố năng của nhỏ lắc xoắn ốc - thiết bị lý 12Wt=12kx2=12kA2cos2ωt+φ
Định nghĩa : tích điện mà lò xo đạt được khi bị thay đổi dạng bọn hồi.Thế năng thay đổi thiên cân bằng theo t cùng với chu kì T2
Công thức :Wt=12kx2=12kA2cos2ωt+φ
Chú ý : Thế năng rất tiểu sinh hoạt VTCB, cực to ở biên.
Chú thích:
Wt: nạm năng của lò xo J.
m: khối lượng của vậtkg.
v: vận tốc của vậtm/s.
A: Biên độ dao động cùa lò xom;cm
k:Độ cứng của lò xoN/m.
φ:Pha thuở đầu của dao độngrad
x:Li độ của vậtm;cm
phương pháp tính cơ năng của nhỏ lắc lò xo - vật lý 12W=Wđ+Wt=12kA2=12mω2A2=12mv2max
Định nghĩa : Tổng các dạng tích điện mà lò xo dành được .Cơ năng có mức giá trị xác minh (không trở thành thiên theo t) với bảo toàn khi bỏ qua mất ma sát.
Công thức :W=Wđ+Wt=12mv2+12kx2=12kA2=12mω2A2=12mv2max
Chú ý : Động năng cực lớn ở VTCB, rất tiểu sống biên.
Chú thích:
W: Cơ năng của lò xoJ
Wđ: Động năng của lò xoJ.
Wt:Thế năng của xoắn ốc J.
m: khối lượng của vậtkg.
v: tốc độ của vậtm/s.
A: Biên độ xê dịch cùa lò xom;cm
k:Độ cứng của lò xoN/m.
x:Li độ của vậtm;cm
Phương trình xê dịch của nhỏ lắc lò xo - đồ vật lý 12x=Acosωt+φ
Phương trình xấp xỉ của con lắc lò xo:
Vị trí thăng bằng là địa điểm lò xo không biến thành biến dạng.Tốc độ góc của phương trình dao động là tốc độ góc của con lắc lò xo
x=Acosωt+φ
Vớix: Li độ của nhỏ lắc lò xocm;m.
A: Biên độ xê dịch của con lắc lò xocm;m.
ω:Tốc độ góc của bé lắc lò xorad/s
φ:Pha ban đầurad
t:Thời điểms
Bước 1: Tính ω=km, A
Bước 2: xác định pha ban đầuφ
cố năng của bé lắc đối kháng - thiết bị lý 12.Wt=12mgh=12mωs02cos2ωt+φ=12mω2s2=mgl1-cosα
Định nghĩa : năng lượng mà con lắc giành được do được đặt trong trọng trường.Thế năng biến thiên ổn định theo t cùng với chu kì T2
Công thức :
Wt=12mgh=12mω2s02cos2ωt+φ=12mω2s2=mgl1-cosα12mglα2
Chú ý : vậy năng cực to ở biên, rất tiểu sinh sống VTCB.
Chú thích:
Wt: ráng năng của bé lắc đối chọi J.
m: khối lượng của vậtkg.
v: vận tốc của vậtm/s.
s0: Biên độ dài của xê dịch con lắcm
k:Độ cứng của lò xoN/m.
s:Li độ lâu năm của xê dịch con lắc m;cm
φ:Pha ban đầurad
Phương trình vận tốc của bé lắc đối kháng - đồ gia dụng lý 12a=-ω2s0cosωt+φ
Phương trình vận tốc của bé lắc đơn
a=-ω2s0cosωt+φ
Với s0:Biên độ dàim
α: Li độ góc rad
α0:Biên độ góc rad
ω: Tần số góc nhỏ lắc đơnrad/s
a:Gia tốc của vậtm/s2
Chú ý :
+ vận tốc chậm pha π li độ dài , li độ góc ; lờ lững phaπ2 với vận tốc , cực to tại VTCB và bằng 0 tại Biên.
Xem thêm: Phaân Hỗn Hợp - Thế Nào Là Phân Đơn,Phân Hỗn Hợp
+ với góc α nhỏ ta có hệ thức :s=lα ,a=-ω2s=-ω2lα,amax=ω2s0=ω2lα0
Phương trình gia tốc của nhỏ lắc lốc xoáy - vật lý 12v=x"=-ωAsinωt+φ
Phương trình tốc độ của con lắc đơn
v=x"=-ωAsinωt+φ
Vớix:Li độ m
A:Biên độ m
ω: Tần số góc nhỏ lắc xoắn ốc rad/s
v:Vận tốc của bé lắc xoắn ốc m/s
Chú ý :
+ tốc độ vuông pha li độ dài và li độ góc, cực to tại VTCB và bằng 0 tại Biên.