Trong dao động điều hòa những đại lượng nào cùng có giá trị bằng 0 tại vị trí cân bằng

Dao động điều hòa là dao động tuần hoàn mà phương trình trạng thái được biểu diễn dưới dạng các hàm điều hoà [sin hoặc cosin]. Thời gian vật thực hiện một dao động toàn phần là một chu kỳ T. Số dao động toàn phần vật thực hiện được trong 1s là tần số f. Vậy bạn có biết khi vật dao động điều hòa đại lượng nào sẽ thay đổi không? Hãy cùng chúng tôi trả lời câu hỏi dưới đây nhé!

Câu hỏi: Khi vật dao động điều hoà, đại lượng nào sau đây thay đổi?

A. Thế năng.

B. Vận tốc.

C. Gia tốc.

D. Cả 3 đại lượng trên.

Đáp án đúng là: D. Cả 3 đại lượng trên.

Khi vật dao động điều hoà, đại lượng thay đổi là thế năng, vận tốc, gia tốc.

Giải thích của giáo viên Top lời giải vì sao chọn đáp án D

Dao động điều hòalà dao động có quỹ đạo là một đoạn thẳng và có li độ là một hàm sin hay cosin theo thời gian.

Khi giao động điều hoài. Vật dao động có động năng năng biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng một nửa chu kỳ dao động của vật. Thế năng là dạng năng lượng phụ thuộc vào vị trí .Thế năng biến thiên điều hòa cùng chu kì, tần số với động năng.Thế năng và động năng có thể chuyển hóa cho nhau nhưng cơ năng là một đại lượng bảo toàn. Trong dao động điều hòa vận tốc, gia tốc và lực phục hồi là những đại lượng dao động cùng tần số với li độ

Như vậy, qua giải thích trên ta thấy rằng Khi vật dao động điều hoà, đại lượng thay đổi là thế năng, vận tốc, gia tốc.

>>> Xem thêm: Gia tốc của vật dao động điều hòa bằng 0 khi

Câu hỏi trắc nghiệm bổ sung kiến thức về dao động điều hòa

Câu 1: Chọn câu sai? Cơ năng của một vật dao động điều hòa bằng

A. Động năng ban đầu của vật.

B. Tổng động năng và thế năng của vật ở một thời điểm bất kỳ.

C. Động năng của vật tại vị trí cân bằng.

D. Thế năng của vật tại ví trí biên.

Đáp án đúng là: A

Câu 2: Chọn câu đúng khi nói về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa:

A. Ở vị trí cân bằng,vận tốc cực đại, gia tốc cực đại.

B. Ở vị trí biên,vận tốc bằng 0, gia tốc bằng 0.

C. Ở vị trí biên, vận tốc bằng 0, gia tốc cực đại.

D. Ở vị trí cân bằng, vận tốc bằng 0, gia tốc cực đại.

Đáp án đúng là: C

Câu 3: Động năng của dao động điều hòa biến đổi theo thời gian

A. Theo một hàm dạng sin.

B. Tuần hoàn với chu kỳ T.

C. Tuần hoàn với chu kỳ T/2.

D. Không đổi.

Đáp án đúng là: C

Câu 4: Chọn câu phát biểu sai về dao động điều hòa.

A.Khi vật qua vị trí cân bằng thì lực kéo về có giá trị lớn nhất vì vận tốc của vật lúc đó lớn nhất.

B. Véctơ gia tốc của vật đổi chiều khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng.

C. Khi vật dao động qua vịtrí cân bằng thì động năng của vật lớn nhất.

D. Lực kéo về trong dao động điều hòa luôn hướng về vị trí cân bằng có độ lớn tỉ lệ nhất với độ lớn của li độ x của vật.

Đáp án đúng là: A

Câu 5: Chọn phát biểu sai?

A. Dao động điều hòa là dao động mà li độ được mô tả bằng một định luật dạng sin [hoặc cosin] theo thời gian x=Acos[\omega t+\varphi], trong đó A,\omega , \varphi là những hằng số.

B. Dao động điều hòa có thế được coi như hình chiếu của một chuyển động tròn đều xuống một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo.

C. Dao động điều hòa có thế được biểu diễn bằng một véctơ không đổi.

D. Khi một vật dao động điều hòa thì động năng của vật đó cũng dao động tuần hoàn.

Đáp án đúng là: C

-------------------------------

Trên đâychúng tôi vừa trả lời câu hỏi “Khi vật dao động điều hoà, đại lượng nào sau đây thay đổi?”. Bài viết đã giải thích chi tiết và kèm theo một số câu hỏi trắc nghiệm bổ sung kiến thức về dao động điều hòa. Hi vọng bài viết trên sẽ giúp ích cho học tập, chú bạn học tốt!

Để có thể giải quyết được các câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết về dao động điều hoà thì học sinh phải nắm được  4 vấn đề: các khái niệm về dao động, các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà; các đại lượng của dao động điều hoà; Tổng hợp dao động và lý thuyết về các loại dao động [dao động tắt dần, dao động cưỡng bức và dao động duy trì]

I.1. CÁC KHÁI NIỆM VỀ DAO ĐỘNG

1. Dao động:

 - Dao động là chuyển động  có giới hạn trong không gian , được lặp đi lặp lại xung quanh vị trí cân bằng.

2. Dao động tuần hoàn:

- Dao động tuần hòa là dao động mà trạng thái dao động được lặp đi lặp lại sau những khỏang thời gian bằng nhau:

  a/ Chu kì: T[s]

   - C1: Là khỏang thời gian ngắn nhất mà trạng thái dao động [vị trí, vận tốc và gia tốc] được lặp lại

   - C2: Là thời gian thực hiện một dao động  T = tN

vHỏi: Phân biệt giữa trạng thái và vị trí

  b/ Tần số: f [Hz]

   - Là số dao động thực hiện trong một đơn vị thời gian [f = Nt]

3. Dao động điều hòa:

+ Cách 1:  Dao động điều hòa là dao động được mô tả bởi phương trình dạng sin [hoặc cos] có dạng

                   x = Acos[ωt+ φ]

     Trong đó: A, ω, φ là các hằng số

+ Cách 2: Dao động điều hòa là dao động mà phương trình của nó là nghiệm của phương trình vi phân 

                 x''+ ω2x = 0

+ Cách 3: Dao động điều hòa là chuyển động dưới tác dụng của lực kéo về có biểu thức

              F = - k.x   [trong đó k là hằng số]

+ Cách 4: Dao động điều hòa là hình chiếu của một chuyển động tròn đều xuống một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo.

                            [ω là tần số góc]

- Đồ thị của dao động đều hoà là đường hình sin: 

 

II. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA :x = A cos[ωt+ φ]

1. Biên độ A [cm, dm,mm, m.....]

+ Ý nghĩa: Là li độ cực đại

+ Công thức: A = xmax =A=lqd2=ST4 

+ Đặc điểm: A>0

                     Phụ thuộc vào cách kích thích dao động

2.Tần số góc ω[rad/s] [tần số]

+ Ý nghĩa : Đặc trưng cho khả năng thực hiện dao động nhanh hay chậm [ví dụ 4Hz và 2Hz]

+ Công thức: ω = 2πf = 2πω  [Con lắc lò xo ω=km: , con lắc đơn:ω=gl  ]

+ Đặc điểm: ω>0

3. Pha dao động: [ωt+ φ] _ rad

+ Ý nghĩa: Pha dao động [ωt+ φ] tại thời điểm t: Xác định trạng thái dao động tại thời điểm đó

                  Pha ban đầu φ [Pha tại thời điểm t = 0]: Xác định trạng thái tại thời điểm ban đầu

+ Đặc điểm:

      - Giới hạn:  -π< φ ≤ π  [phụ thuộc vào điều kiện ban đầu]

      -Có hai dao động x1 = A1 cos[ωt+φ1] và x2 = A2 cos[ωt+φ2]

                   => Δφ = φ2 -  φ1  [Độ lệch pha của hai dao động]

  •         Δφ = 2kπ [số chẵn lần π]: hai dao động cùng phax1A1=x2A2
  •         Δφ = π+2kπ [số lẻ lần π]: hai dao động ngược phax1A1=-x2A2
  •         Δφ = π2+2kπ : hai dao động vuông pha [sin2φ +cos2φ = 1] x12A12+x22A22=1
  •         -π < Δφ 0[tức j2> j­1]: 2 sớm pha hơn 1

                                      Δφ |v|max = ωA ]: Tốc độ lớn nhất [Vận tốc có thể cực đại hoặc cực tiểu]

     + Tại vị trí biên: vận tốc bằng không [Tốc độ nhỏ nhất]

3. Gia tốc của dao động điều hòa:

- Biểu thức theo thời gian: a = - ω2 A cos[ωt+ φ] = ω2 A cos[ωt+φ+π]

    [Trong đó  ω2A là biên độ, φ+π là pha của gia tốc ]

- So sánh

       + Với li độ : Gia tốc biến thiên điều hòa cùng tần số, ngược pha với li độ

       + Với vận tốc: Gia tốc biến thiên điều hòa cùng tần số, sớm pha π2 so với vận tốc [vuông pha với vận tốc]

- Biểu thức: 

        + Liên hệ với li độ: a = -ω2x

        + Liên hệ với vận tốc :  a2amax2+v2vmax2=1v2ω2.A2+a2ω4.A2=1

- Đồ thị của gia tốc theo thời gian là đường hình sin;  theo li độ là một đoạn thẳng; theo vận tốc là một elíp

- Mô tả định tính biến thiên của gia tốc:

     + Chiều của vec tơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng

     + Khi chuyển động từ biên về vị trí cân bằng chuyển động nhanh dần

     + Tại vị trí cân bằng [x =0=>a = 0] gia tốc bằng không

     + Tại vị trí biên gia tốc có độ lớn cực đại  [|x|= A => |a|max = ω2A]

¨Chú ý: Dao động điều hòa không là chuyển động thẳng biến đổi đều [vì a không phải là hằng số]

4. Lực  gây dao động điều hoà

- Biểu thức: F= - k.x = m.a

 So sánh : Biến thiên giống hệt gia tốc

       + Với li độ : Lực biến thiên điều hòa, cùng tần số, ngược pha với x 

Video liên quan

Chủ Đề