Với giải Câu hỏi 1 trang 14 Vật lí lớp 11 Cánh diều chi tiết trong Bài 1: Dao động điều hòa giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí lớp 11 Bài 1: Dao động điều hòa

Câu hỏi 1 trang 14 Vật lí 11: Xác định pha của dao động tại vị trí 3 và vị trí 4

Lời giải:

Li độ $x=A\cos (\omega t+\phi )$

Tại thời điểm t = 0, li độ x = A sau đó li độ giảm dần, vật chuyển động theo chiều âm. Do đó, pha ban đầu của dao động là $\phi =0$.

Vật chuyển động trong thời gian T/2 đến vị trí 3, thực hiện nửa dao động tương ứng với góc $\pi$ rad.

Pha của dao động tại vị trí 3 là $\omega t+\phi =\pi +0=\pi$(rad).

Vật chuyển động trong thời gian $\frac{3T}{4}$ đến vị trí 3, thực hiện $\frac{3}{4}$ dao động tương ứng với góc $\frac{3\pi }{2}$ rad.

Pha của dao động tại vị trí 3 là $\omega t+\phi =\frac{3\pi }{2}+0=\frac{3\pi }{2}$ (rad).

Lý thuyết Dao động điều hòa

1. Định nghĩa

- Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hoặc sin) của thời gian

- Phương trình của dao động điều hòa: $x=A\cos (\omega t+\phi )$

2. Tần số góc

- $\omega =\frac{2\pi }{T}=2\pi f$được gọi là tần số góc của dao động, đơn vị: radian trên giây (rad/s)

3. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa

- Biểu thức của vận tốc và gia tốc lần lượt là:

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

$a=-{\omega }^{2}A\cos (\omega t+\phi )$

- Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa cũng biến thiên theo quy luật hàm số sin (côsin) cùng chu kì T của li độ

- Mối liên hệ giữa gia tốc và li độ của vật dao động điều hòa: $a=-{\omega }^{2}x$

- Ở vị trí biên ($x=\pm A$): v=0; a=∓a_max=∓ω²A

- Ở vị trí cân bằng (x=0): v=± v_max=±ωA; a=0

4. Pha của dao động và độ lệch pha

a. Pha của dao động

- Pha của dao động tại một thời điểm được tính bằng số phần đã thực hiện của một chu kì, kể từ khi bắt đầu chu kì đó, được đo bằng đơn vị radian

- (ωt+φ) là pha dao động của dao động điều hòa tại thời điểm t

- Tại t=0, pha của dao động là φ, do đó φ là pha ban đầu của dao động

b. Dao động cùng pha

- Tại mỗi thời điểm, hai vật dao động đều có trạng thái giống nhau

c. Dao động lệch pha

- Độ lệch pha của hai vật dao động không đổi khi chúng dao động, luôn ứng với một phần của chu kì, tức là bằng $\frac{\mathrm{\Delta }t}{T}$