Vật lí 11 Kết Nối Tri Thức Bài 1: Dao động điều hoà

1.1.1. Thí nghiệm

Hình 1.1. Con lắc lò xo và con lắc đơn

Chuẩn bị:

Sử dụng con lắc lò xo hoặc con lắc đơn (Hình 1.1)

Tiến hành:

Treo một vật nhỏ nặng vào đầu tự do của một lò xo nhẹ, ta có con lắc lò xo (Hình 1.1a). Treo một vật nhỏ, nặng vào một dây nhẹ không dãn, ta được con lắc đơn (Hình 1.1b).

- Xác định vị trí cân bằng của vật.

- Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng rồi thả ra cho chuyển động. Quan sát chuyển động của mỗi vật và cho nhận xét về đặc điểm chung của chúng.

Nhận xét: Trong cả 2 chuyển động thì vật chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng.

1.1.2. Dao động cơ

- Dao động cơ là chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng.

- Dao động cơ của một vật có thể tuần hoàn hoặc không tuần hoàn.

- Sau những khoảng thời gian bằng nhau, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ thì đó là dao động của vật đó là tuần hoàn.

- Dao động tuần hoàn đơn giản nhất là dao động điều hòa.

1.2.1. Đồ thị dao động điều hòa

- Đồ thị của dao động điều hòa là đường cong có dạng hình sin, cho biết vị trí của vật trên trục x tại những thời điểm khác nhau.

1.2.2. Phương trình dao động điều hòa

Ta chọn:

               \(x = A\cos (\omega t + \varphi )\)

là phương trình của dao động điều hòa.

Trong đó: A, \(\omega \) và \(\varphi \) là các hằng số

• x là li độ dao động.
• A là biên độ dao động.
• \((\omega t + \varphi )\) là pha của dao dộng ở thời điểm t.
• \(\varphi \) là pha ban đầu

Bài 1: Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một quỹ đạo có chiều dài 10 cm. Biên độ của dao động là:

A. 10 cm

B. 5 cm

C. 2,5 cm

D. 1,125 cm

Hướng dẫn giải:

Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một quỹ đạo có chiều dài là 2A

=> Biên độ dao động là \(A = \frac{L}{2} = \frac{{10}}{2} = 5cm\)

Đáp án B

Bài 2: Phương trình dao động điều hòa là \(x = 2\cos (5t - \frac{\pi }{6})(cm)\)

Hãy cho biết biên độ, pha ban đầu và pha ở thời điểm t của dao dộng.

Hướng dẫn giải:

So sánh phương trình \(x = 2\cos (5t - \frac{\pi }{6})(cm)\) với phương trình tổng quát \(x = A\cos (\omega t + \varphi )\)

Biên độ của dao động: A = 2 (cm)

Pha ban đầu của dao động: \(\varphi  = \frac{\pi }{6}(rad)\)

Pha ban đầu và pha ở thời điểm t của dao dộng: \(\omega t + \varphi  = 5t - \frac{\pi }{6}\)

Học xong bài này các em cần biết:

- Các đặc điểm của dao động cơ

- Đồ thị của dao động điều hòa và các đặc trưng của phương trình dao động điều hoà

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lí 11 Kết Nối Tri Thức Bài 1 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Phương trình dao động của một vật dao động điều hòa là: x = - 5cos(10πt + π/6) cm. Chọn đáp án đúng:

  • A. Biên độ A = -5 cm
  • B. Pha ban đầu φ = π/6 (rad)
  • C. Chu kì T = 0,2 s
  • D. Li độ ban đầu x0 = 5 cm

• Câu 2:

  Một chất điểm dao động điều hòa dọc trục Ox với phương trình x = 10cos2πt (cm). Quãng đường mà chất điểm đi được trong một chu kì dao động là:

  • A. 10 cm
  • B. 30 cm
  • C. 40 cm
  • D. 20 cm

• Câu 3:

  Một vật dao động điều hòa với phương trình: x = 6cos²(4πt + π/6) cm. Quãng đường vật đi được trong 0,125 s kể từ thời điểm t = 0 là:

  • A. 6 cm
  • B. 4,5 cm
  • C. 7,5 cm
  • D. 9 cm

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lí 11 Kết Nối Tri Thức Bài 1 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Khởi động trang 6 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Hoạt động trang 6 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi trang 6 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi trang 7 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Hoạt động trang 8 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi trang 8 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!