Bài giảng Vật lý 12 bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp giản đồ Fre-nen

Mời quý thầy cô giáo và các bạn học sinh cùng tham khảo Bài giảng Vật lý 12 bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp giản đồ Fre-nen thiết kế bằng Powerpoint chuyên ghiệp giúp nâng cao kĩ năng và kiến thức trong việc soạn bài giảng điện tử giảng dạy và học tập. Bài giảng Vật lý 12 bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp giản đồ Fre-nen trình bày bằng Slide rất sống động với các hình ảnh minh họa giúp các em học sinh dễ dàng hiểu được bài giảng và nhanh chóng năm bắt các nội dung chính bài học.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý 12 bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp giản đồ Fre-nenI. VECTƠ QUAY Mỗi dao động điều hoà luôn được xem là hình chiếu của một chuyển động tròn đều lên một đường kính. x  A cos(t   ) A M0 (t = 0)  Vectơ quay (Vectơ Fresnel) O gốc  Hợp với trục gốc một góc bằng pha đầu   Chiều dài bằng biên độ A  Quay quanh gốc O với vận tốc góc I. VECTƠ QUAY Một dao động điều hòa: + M x  A cos( t  ) A được biểu diễn bằng một φ vectơ quay. O x Vectơ quay có: - Gốc tại gốc tọa độ của trục Ox. - Độ dài bằng biên độ dao động A. - Hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu  - Quay ngược chiều kim đồng hồ với tốc độ góc II. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN: ĐẶT VẤN ĐỀ Đứng yên Dao động Dao động Dao động tổng hợp Một vật có thể thực hiện đồng thời hai hoặc nhiều dao động : dao động tổng hợp Xét một vật thực hiện đồng thời hai dao động cùng phương, cùng tần số x1 = A1cos(ωt + 1 ) và x 2 = A 2 cos(ωt + 2 ) Dao động tổng hợp : x  x 1  x 2  ?II. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN: 1. Phương pháp giản đồ Fre-nen: Giả sử ta phải tìm phương trình dao động của một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số: x1  A1 cos( t  1 ) x2  A2 cos(t  2 )Giả sử ta phải tìm phương trình dao động của một vật thực hiệnđồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số:y x1  A 1 cos( t  1 ) M x 2  A 2 cos( t  2 ) M2 A Ta lần lượt vẽ hai vectơ A2 quay    A 1 ,A 2 A1 M1 biểu diễn hai dao động φ2 thành phần. φ1 φ  x Vẽ vectơ tổng AO    biểu diễn dao động tổng hợp A  A1  A 2II. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN:1. Phương pháp giản đồ Fre-nen: Khi vectơ A1, A2 cùng quay y M ngược chiều kim đồng hồ với tốc độ góc ω. M2 Thì tứ giác OM1MM2 không A biến dạng. A2 . Tức là độ dài OM không đổi A1 M1 và quay quanh O với cùng tốc φ2 độ góc ω. φ1 φ x Như vậy OM là vectơ quay O biểu diễn dao động tổng hợp.II. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN:1. Phương pháp giản đồ Fre-nen: y MVậy: Dao động tổng hợp của M2 hai dao động điều hòa A cùng phương , cùng tần A2 . số là một dao động điều A1 M1 hòa cùng phương, cùng φ2 tần số với hai dao động φ1 φ x O đó.2. Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp:  Biên độ y Q M 2 2 2A  A  A  2A 1A 2 cos(OM 1M) 1 2 M2 y2mà OM 1M  1800  M 2OM 1 A . A2 cos(OM 1M)   cos(M 2OM 1) y1 A1 M1 φ2mà M 2OM 1  2  1 φ1 φ x O x2 x1 P cos(OM 1M)   cos(2  1 )Vậy : A 2  A 1  A 2  2A 1A 2 cos(2  1 ) 2 22. Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp: y  Biên độ Q M  Pha ban đầu φ M2 y2 A PM OQ A.si n t an     A2 . OP OP A.cos y1  y2 y1 A1 M1 tan   φ2 φ x1  x2 φ1 x mà : y1  A1 sin 1 ; x1  A1 cos 1 O x2 x1 P A 1 si n 1  A 2 si n 2  t an   A 1 cos1  A 2 cos23. Aûnh hưởng của độ lệch pha: a) Độ lệch pha:Xét hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số:x1  A 1 cos( t  1 ) (1) ; x 2  A 2 cos( t  2 ) (2)   2  1 gọi là độ lệch pha   2n  : hai dao động cùng pha (n  0,  1,  2,  3,...)   (2n  1) : hai dao động ngược pha    (2n  1) : hai dao động vuông pha 2b) Aûnh hưởng của độ lệch pha tới biên độ daođộng tổng hợp: A A A1 A1 A2 A2 A2 A ...