Biên Độ Dao Động Là Gì Và Những Kiến Thức Cần Nắm

Trong chương trình vật lý thpt, biên độ dao động là gì có lẽ là điều bạn cần hiểu rõ khi bắt đầu học chương dao động. Vì vậy, hôm nay Master Ant xin chia sẻ với các bạn khái niệm biên độ dao động và các vấn đề liên quan, giúp các bạn củng cố và rèn luyện thêm kiến ​​thức về dao động.

1. Biên độ của dao động là bao nhiêu?

a) Nêu khái niệm về biên độ dao động ?

Dao động có thể được coi là chuyển động qua lại xung quanh một vị trí được gọi là vị trí cân bằng. Độ dời ra xa vị trí cân bằng nhất được gọi là biên độ dao động . Tuy nhiên, để thuận tiện cho việc theo dõi, kiến ​​chỉ được xem xét trong trường hợp có dao động chuyển động.

Dao động cơ là chuyển động tịnh tiến của vật quanh vị trí cân bằng.

Ví dụ: Con thuyền được thả neo, con lắc chuyển động qua lại …

Phép chiếu 1: Con lắc dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng o.

Dao động cơ học có thể có hoặc không tuần hoàn. Nếu sau những khoảng thời gian bằng nhau, vật trở lại vị trí ban đầu theo chiều như cũ thì gọi là dao động tuần hoàn. Tùy thuộc vào đối tượng hoặc hệ thống, rung động ảnh hưởng đến mức độ phức tạp của rung động.

Ví dụ: Con lắc của đồng hồ là dao động tuần hoàn, con tàu lắc lư tại chỗ không được coi là dao động tuần hoàn.

Các dao động tuần hoàn đơn giản nhất mà chúng tôi muốn chia sẻ là dao động điều hòa.

b) Dao động điều hòa

Dao động điều hòa là dao động mà độ dời của vật là một hàm sin (hoặc côsin) theo thời gian (định nghĩa sgk).

Ta có phương trình dao động điều hòa: x = acos (ωt + φ), trong đó:

+ x được gọi là dao động li.

+ a là biên độ dao động: là độ lệch cực đại của vật khỏi vị trí cân bằng. Vậy biên độ dao động luôn dương.

+ tần số góc tính bằng radian / giây.

+ (ωt + φ) là pha của dao động tại thời điểm t, và φ được gọi là pha ban đầu (tính bằng radian): khi vật chuyển động, pha của dao động sẽ xác định vị trí và hướng của chuyển động tại thời gian t. Hiện đang được xem xét.

Chú ý: Pha ban đầu φ có giá trị trong khoảng từ -π đến π.

Hình 2: Biểu đồ độ dời theo thời gian của dao động điều hòa.

Dựa trên phương trình chuyển vị, chúng ta có phương trình vận tốc và gia tốc:

+ v = x ‘= -ωasin (ωt +)

+ a = v ‘= -ω2acos (ωt + φ) = -ω2x

Xem Thêm : Phát cuồng trước một loạt thân hình lực sĩ đẹp nhất … – TheHinh.com

Nhận xét:

Một điểm p trên một đoạn thẳng dao động điều hòa luôn có thể được coi là hình chiếu của điểm m trong chuyển động tròn đều trên một đường tròn có đường kính đoạn thẳng cho trước.

Khi xét phương trình dao động điều hòa, ta chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động.

Hình 3: Tóm tắt một số công thức có liên quan.

2. Một số câu hỏi thường gặp về biên độ dao động là gì.

Câu 1: Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau về biên độ của dao động điều hòa. Biên độ dao động là:

A. Quãng đường vật đi được trong một chu kỳ dao động.

b. Quãng đường vật đi được trong nửa chu kì dao động

c. Độ dời cực đại của vật trong quá trình dao động.

d. Quãng đường đi được trên quỹ đạo của vật.

Nguyên tắc:

Câu trả lời là câu hỏi c. Vì độ dời cực đại là quãng đường lớn nhất mà vật đi được từ vị trí cân bằng. Tức là vật thể ở 2 ranh giới âm và dương.

A. Sai số: Trong 1 chu kỳ, vật đi được quãng đường 4a.

b. false: Vật chuyển động 2a trong nửa chu kỳ.

d. sai: Quãng đường di chuyển là 2a.

Câu thứ hai : Một vật dao động điều hòa với chu kỳ t và biên độ 5 cm. Tính quãng đường vật đi được trong thời gian 2,5t:

A. 10 cm

b. 50 cm

c. 45 cm

d. 25 cm

Mô tả:

1 chu kỳ là 4a, nửa chu kỳ là 2a. Vậy tổng số vật 2,5t đi được là: 2x4a + 2a = 10a.

Chọn câu trả lời là b: 50cm.

Xem Thêm : Tìm hiểu về dòng họ Tôn Thất và Tôn Nữ – Hình Ảnh Việt Nam

Câu 3: Phương trình cộng hưởng của một vật là: x = -5cos (10πt + π / 6) cm. Chọn câu trả lời đúng:

A. Biên độ a = -5 cm

b. Pha ban đầu của dao động = / 6 (rad)

c. Khoảng thời gian t = 0,2 s

d. Độ bắt đầu bằng li x0 = 5 cm

Nguyên tắc:

a sai vì độ lớn luôn dương.

b sai vì phải chuyển nó về dạng x = 5cos (π – 10πt – π / 6) = 5cos (-10πt + 5π / 6)

= 5cos (10πt – 5π / 6). Pha ban đầu là -5π / 6

c Công thức cơ bản, đúng dựa trên các vòng lặp.

d sai, do đó t = 0 đi vào công thức.

Câu 4 : Độ to của âm phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?

A. Tần số dao động

b. Biên độ dao động

c. Thời gian dao động

d. Tốc độ dao động.

Nguyên tắc:

Độ to của âm phụ thuộc vào biên độ dao động: biên độ cao, biên độ to, nhỏ, âm nhỏ.

Cao độ của âm thanh phụ thuộc vào tần số của dao động: tần số càng cao thì âm thanh càng to và ngược lại.

Sau đó chọn câu b.

Trên đây là những cảm nhận chung về dao động mà kiến ​​chia sẻ đến các bạn, hi vọng qua bài viết các bạn đã tìm được câu trả lời cho câu hỏi Biên độ dao động