Bài 3. Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hoà

Mục tiêu bài học

• Xác định vận tốc từ độ dốc của đồ thị li độ – thời gian.
• Viết được phương trình vận tốc và gia tốc của dao động điều hoà.
• Nêu được gia tốc tỉ lệ và ngược dấu với li độ: $a=-\omega^2x$.
• So sánh pha của li độ, vận tốc và gia tốc.

Khái niệm chính

Vận tốc trong dao động điều hoà

Đạo hàm của li độ theo thời gian, cực đại khi vật qua vị trí cân bằng.

Gia tốc trong dao động điều hoà

Luôn hướng về vị trí cân bằng, độ lớn tỉ lệ với li độ.

Tốc độ cực đại

$v_{max}=\omega A$, đạt tại vị trí cân bằng.

Gia tốc cực đại

$a_{max}=\omega^2A$, đạt tại hai biên.

Công thức

• $v = -\omega A\sin(\omega t + \varphi)$

  Phương trình vận tốc

  • $v$vận tốc(m/s)
  • $\omega$tần số góc(rad/s)
  • $A$biên độ(m)
  • $t$thời gian(s)
  • $\varphi$pha ban đầu(rad)

• $a = -\omega^2 A\cos(\omega t + \varphi) = -\omega^2 x$

  Phương trình gia tốc

  • $a$gia tốc($\mathrm{m/s^2}$)
  • $\omega$tần số góc(rad/s)
  • $A$biên độ(m)
  • $x$li độ(m)

• $v_{max} = \omega A$

  Tốc độ cực đại

  • $v_{max}$tốc độ cực đại(m/s)
  • $\omega$tần số góc(rad/s)
  • $A$biên độ(m)

• $a_{max} = \omega^2 A$

  Gia tốc cực đại

  • $a_{max}$độ lớn gia tốc cực đại($\mathrm{m/s^2}$)
  • $\omega$tần số góc(rad/s)
  • $A$biên độ(m)

• $A^2 = x^2 + \frac{v^2}{\omega^2}$

  Hệ thức độc lập với thời gian

  • $A$biên độ(m)
  • $x$li độ(m)
  • $v$vận tốc(m/s)
  • $\omega$tần số góc(rad/s)