Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Tiết 5: Phương pháp giản đồ Fre-nen

Nội dung text: Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Tiết 5: Phương pháp giản đồ Fre-nen

1. NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA BÀI I.VECTOR QUAY II.PHƯƠNG PHÁP GiẢN ĐỒ FRE-NEN 1.Vấn đề. 2.Phương pháp Fre-nen 3.Ảnh hưởng của độ lệch pha 4.Ví dụ 5.Bài tập
2. I.Vector quay - Dao động điều hồ x = Acos(t + ) được biểu diễn bằng vectơ quay cĩ: + Gốc: tại O. + Độ dài OM = A. + (Chọn chiều dương là chiều dương của M đường trịn lượng giác). + 0 X
3. II. Phương pháp giản đồ Fre-nen 1. Đặt vấn đề - Xét hai dao động điều hồ cùng phương, cùng tần số: x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) - Li độ của dao động tổng hợp: x = x1 + x2
4. 2. Phương pháp giản đồ Fre-nen a. Biểu diễn y M y 1 A M1 A y2 1 M2 A2 1 2 O x1 x2 x
5. 2. Phương pháp giản đồ Fre-nen - Vectơ là một vectơ quay với tốc độ gĩc  quanhO. - Mặc khác: vectorOM = vectorOM1 + vectorOM2 → biểu diễn phương trình dao động điều hồ tổng hợp: x = Acos(t + ) Vậy: Dao động tổng hợp của hai dao động điều hịa cùng phương, cùng tần số là một dao động điều hịa cùng phương, cùng tần số với hai dao động đĩ
6. b. Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp: x = Acos(t + ) 2 2 2 AAAAA=1 + 2 +2 1 2 cos( 2 − 1 ) AAsin + sin tan = 1 1 2 2 AA1cos 1+ 2 cos 2
7. 3. Ảnh hưởng của độ lệch pha - Nếu các dao động thành phần cùng pha = 2 - 1 = 2n (n = 0, 1, 2, ) A = A1 + A2 - Nếu các dao động thành phần ngược pha = 2 - 1 = (2n + 1) (n = 0, 1, 2, ) A = |A1 – A2|
8. Minh họa: = 2 - 1 Nếu = 0 hay = 2n , n Z x1 cùng pha x2. x 0 t Nếu = hay = (2n+1) : x1 ngược pha x2. x 0 t
9. Mơ tả tổng hợp hai dao động điều hịa
10. VD.Tìm phương trình dao động tổng hợp của hai dao động thành phần cĩ phương trình sau: x=+4cos (10 t ) ( cm ) 1 3 x1 =+2cos (10 t ) ( cm ) - Phương trình dao động tổng hợp x=+2 3cos (10 t ) ( cm ) 2
11. BÀI TẬP 1.Hai dao động điều hịa cĩ phương trình lần lược là x1 = A1cos(t + 1) và x2 = A2cos(t + 2). Biên độ của dao động tổng hợp là? 2 2 2 AAAAAA.=1 + 2 + 2 1 2cos( 2 − 1 ) 2 BAAAAA.=1 + 2 + 2 1 2cos( 2 − 1 ) 2 2 2 CAAAAA.)=1 + 2 + 1 2cos( 2 − 1 2 2 2 DAAAAA.=1 + 2 + 2 1 2cos( 2 + 1 )
12. BÀI TẬP 2. Hai dao động điều hịa cĩ phương trình lần lược là x1 = A1cos(t + 1) và x2 = A2cos(t + 2). Pha của dao động tổng hợp được tính theo cơng thức? Ass in − A in A.tan = 1 1 2 2 AA1cos 1− 2 cos 2 As in + A cos B.tan = 1 1 2 1 AA1sin 2+ 2 cos 2 Ass in + A in C.tan = 1 1 2 2 AA1cos 1− 2 cos 2 AAsin + sin D.tan = 1 1 2 2 AA1cos 1+ 2 cos 2
13. BÀI TẬP 3.Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hịa cùng phương, cùng tần số. Cĩ phương trình như sau. xt=+2 cos(2 ) xt=−2 cos(2 ) 1 3 và 2 6 . Phương trình dao động tổng hợp là: A. x=+ 2 cos(2 t ) B. x=+ 2 3 cos(2 t ) 6 3 C. x=+ 2cos(2 t ) D. x=− 2cos(2 t ) 12 6