Home / Vật lý / Vật lý lớp 12 / Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

C1 trang 22 SGK: Hãy biểu diễn dao động điều hòa

giai ly lop 12 bai 5 tong hop hai dao dong dieu hoa cung phuong cung tan so phu - Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

Trả lời:

giai ly lop 12 bai 5 tong hop hai dao dong dieu hoa cung phuong cung tan so phu 1 - Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

Biểu diễn vectơ A:

   + Có gốc tại O

   + Có độ dài là 3cm hợp với trục Ox một góc 60o

C2 trang 23 SGK: Hãy tìm lại hai công thức (5.1 SGK) và (5.2 SGK).

Lời giải:

giai ly lop 12 bai 5 tong hop hai dao dong dieu hoa cung phuong cung tan so phu 2 - Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

giai ly lop 12 bai 5 tong hop hai dao dong dieu hoa cung phuong cung tan so phu 3 - Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

Bài 1 (trang 25 SGK Vật Lý 12)

Nêu cách biểu diễn một dao động điều hòa bằng một vecto quay.

Lời giải:

Mỗi dao động điều hòa x = Acos(ωt + φ) được biểu diễn bằng một vecto quay. Vecto quay có đặc điểm:

Có gốc tại gốc tọa độ của trục Ox, có độ dài bằng biên độ dao động A và hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu φ.

Bài 2 (trang 25 SGK Vật Lý 12): Trình bà pháp giản đồ Fre-nen để tìm dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số.

Lời giải:

Giả sử cần tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số.

x1 = A1cos(ωt + φ1);       x2 = A2cos(ωt + φ2)

Lần lượt vẽ hai vecto quay A1, A2 biểu diễn cho dao động x1 và dao động x2, lần lượt hợp với trục Ox những góc φ1, φ2. Vẽ vecto tổng hợp của hai vecto trên. Vecto tổng hợp là vecto quay biểu diễn phương trình của dao động tổng hợp.

Bài 3 (trang 25 SGK Vật Lý 12)

Xem thêm:  Giải Lý lớp 12 Bài 10: Đặc trưng vật lí của âm

Nêu ảnh hưởng của độ lệch pha (φ2 – φ1) đến biên độ của dao động tổng hợp trong các trường hợp:

a) Hai dao động thành phần cùng pha

b) Hai dao động thành phần ngược pha

c) Hai dao động thành phần có pha vuông góc

giai ly lop 12 bai 5 tong hop hai dao dong dieu hoa cung phuong cung tan so phu 4 - Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

Lời giải:

Biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào độ lệch pha ∆φ = φ2 – φ1

Biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào độ lệch pha ∆φ = φ2 – φ1

Nếu hai dao động thành phần ngược pha: ∆φ = φ2 – φ1 = (2n + 1)π (n = 0, ±1,±2,…) thì biên độ dao động tổng hợp là nhỏ nhất A = |A1-A2 |

Nếu hai dao động thành phần có pha vuông góc ∆φ = φ2 – φ1 = ±π/2+2nπ (n = 0, ±1,±2,…) thì biên độ dao động tổng hợp

giai ly lop 12 bai 5 tong hop hai dao dong dieu hoa cung phuong cung tan so phu 5 - Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

Bài 4 (trang 25 SGK Vật Lý 12)

Chọn đáp án đúng. Hai dao động là ngược pha khi:

A. φ2 – φ1 = 2nπ ;         B. φ2 – φ1 = nπ

C. φ2 – φ1 = (2n – 1)π ;         D. φ2 – φ1 = (2n + 1)π

Lời giải:

Chọn đáp án D.

Bài 5 (trang 25 SGK Vật Lý 12)

giai ly lop 12 bai 5 tong hop hai dao dong dieu hoa cung phuong cung tan so phu 6 - Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

Hỏi vecto quay OM biểu diễn phương trình của dao động điều hòa nào?

giai ly lop 12 bai 5 tong hop hai dao dong dieu hoa cung phuong cung tan so phu 7 - Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

Lời giải:

Chọn đáp án B.

Bài 6 (trang 25 SGK Vật Lý 12)

Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số góc ω = 5π rad/s, với các biên độ :

giai ly lop 12 bai 5 tong hop hai dao dong dieu hoa cung phuong cung tan so phu 8 - Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

Tìm phương trình dao động tổng hợp của hai dao động trên.

Xem thêm:  Giải Lý 12 Bài 11: Đặc trưng sinh lí của âm

Lời giải:

giai ly lop 12 bai 5 tong hop hai dao dong dieu hoa cung phuong cung tan so phu 9 - Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

Hình trên biểu diễn hai vecto x1m và x2m độ lớn lần lượt là

giai ly lop 12 bai 5 tong hop hai dao dong dieu hoa cung phuong cung tan so phu 10 - Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

hợp với trục Ox lần lượt các góc 90o và 150o.

Ta có công thức :

giai ly lop 12 bai 5 tong hop hai dao dong dieu hoa cung phuong cung tan so phu 11 - Giải Lý lớp 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

Theo hình vẽ chọn φ = 0,73π

Vậy phương trình tổng hợp là: x = 2,3cos(5πt + 0,73π) (cm)

Check Also

Giải Lý lớp 12 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân

Giải Lý lớp 12 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân C1 trang …