Chương 1: DAO ĐỘNG CƠ
Nội dung chính của chương:
- Các mô hình cơ học của dao động điều hòa: Con lắc đơn, con lắc lò xo
- Các đặc trưng của dao động điều hòa
- Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, cộng hưởng
- Vectơ quay. Phương pháp giản đồ Frex-nen

Ôn lại các kiến thức có liên quan
1. Chuyển động, tính tương đối của chuyển động
2. Chất điểm
3. Quỹ đạo của chuyển động
4. Hệ quy chiếu (Vai trò, các thành phần của hệ quy chiếu)
5. Các đại lượng của chuyển động (vận tốc, gia tốc ...)
6. Phương trình của chuyển động (cách thiết lập)
7. Chuyển động tròn đều (Định nghĩa, các đại lượng)
8. Động lượng, định luật bảo toàn động lượng
9. Năng lượng, động năng, thế năng
10. Định lý động năng, thế năng, cơ năng,
11. Định luật bảo toàn cơ năng

Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
Nội dung của bài
I. Dao động cơ
II. Phương trình của dao động điều hòa
III. Chu kỳ, tần số, tần số góc của dao động điều hòa
IV. Vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa
V. Đồ thị trong dao động điều hòa

I. Dao động cơ:
1. Các khái niệm
Dao động: Là chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng
2. Dao động tuần hoàn: Dao động mà trạng thái chuyển động
của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng
nhau
+ Dao động toàn phần: Là giai đoạn nhỏ nhất được lặp lại
trong dao động tuần hoàn (còn gọi là chu trình).
+ Chu kì: là khoảng thời gian ngắn nhất mà sau đó trạng thái
chuyển động của vật được lặp lại như cũ (hoặc Chu kỳ là
khoảng thời gian vật thực hiện một dao động toàn phần).
+ Ký hiệu T; đơn vị: giây (s)
Dao
động
Em
hiểu
thế
Dao
động
cơ
Em
Em hiểu
lấy một
thế
+ Tần số f: số dao động toàn phần thực hiện trong 1 giây
tuần
hoàn
nào
là daocó
có những
1
f  Hz 
T

số
nàovílàdụdao
về
đặc trưng
động
tuần
trường
hợp
dao
động?
động?
nào?
hoàn?
nào?

II. Phương trình của dao động điều hòa

-A

O

x

P

- Phương trình chuyển động là phương trình mô tả sự phụ
thuộc của tọa độ x vào thời gian t của vật
- Để lập phương trình chuyển động cần chọn hệ quy chiếu, mốc
thời gian và tìm quy luật phụ thuộc của tọa độ vào thời gian
- Ví dụ: Xét một vật chuyển động đều trên đường tròn tâm O,
bán kính A với tốc độ góc . P là hình chiếu của vật trên Ox
- Chuyển động của hình chiếu P của chất điểm trên Ox là dao
động
+ Chọn trục tọa độ ox như hình vẽ, gốc tọa độ O là tâm đường
tròn (VTCB)
+ Tại thời điểm ban
đầu
= 0,phương
chất
điểm
ở M0 xác định bới góc
Để tlập
Quan
Hãy
thiết
sát
chuyển
lập
phương
động
Em hiểu thế nào là
, hình chiếu của chất
điểm
trên
Ox
có
vị trí P0
trình
của
mộtchiếu
của
trình
P
là
chuyển
hình
động
phương trình
+ Tại thời điểm t, chất
điểm
ởđiểm
M
xáctrên
định
bởi góc (t + ),
chuyển
động
ta
của
của
chất
hình
chiếu
P
của
Ox
chuyển
động?
Hình chiếu của chất điểm
trên
Oxgì?
là P có tọa độ x
phải
và
vật
cholàm
trên
nhận
Ox?
xét?
+ Phương trình dao động của P: x = Acos(t + )

A

Mt

o

+
t

x

P

M0
P0 x

II. Phương trình của dao động điều hòa
Định nghĩa: Dao động điều hòa là dao động mà li độ của
vật được mô tả bằng định luật dạng cosin (hay sin) đối
với thời gian.
Phương trình: x = Acos(t + )
x : ly độ (tọa độ của vật ở thời điển t; độ rời khỏi VTCB)
A = xmax: Biên độ của dao động điều hòa
: Pha ở thời điểm t = 0 (Pha ban đầu nếu thời điểm
ban đầu t = 0)
(t + ): Pha ở tại thời điểm t

Trong
phương
trình dao
động điều
hòa có các
đại lượng
như thế
nào?

III. Chu kỳ, tần số, tần số góc của dao động điều hòa

1. Chu kì và tần số
a. Chu kì của dao động điều hòa là khoảng ngắn nhất mà sau đó trạng thái
chuyển động của vật được lặp lại như cũ (hoặc chu kỳ là khoảng thời gian
để vật thực hiện một dao động toàn phần)
2
Ký hiệu: T
T
T



x = Acos(t + )

x Acos t    2 
Đơn vị là (s)
b. Tần số của dao động điều hòa là số dao
 
2 

x Acos    t 




động toàn phần thực hiện được trong một giây.


 

Dao động điều
hòa
có
là
dao
1 quan sát giải
Ký hiệu:Các
f em có
thể
 không?
f  Chu
động tuầnf 
hoàn
T chu kỳ 2của

thích cách tính
kỳ, tần số được xác định như
Đơn vị: Hz
dao(Héc).
động điều hòa sau đây
thế nào?
2. Tần số góc: Trong dao động điều hoà  gọi là tần số góc. Đơn vị là rad/s.

IV. Vận tốc, gia tốc của dao động điều hòa
Phương trình của dao động điều hòa: x = Acos(t + )
1. Vận tốc (v) là đạo hàm của li độ x theo thời gian
v = x' = - Asin(t + )
Vận tốc đạt các giá trị:
+ cực đại vmax = A khi: |-sin(t +)| = 1
 cos(t + ) = 0 hay x = 0 trùng VTCB.
+ vmin = 0 khi sin(t +) = 0
 cos(t +) = ± 1 nên x =  A (vị trí biên)
2. Gia tốc (a) là đạo hàm của vận tốc nên:
a = v' = x'' = - 2Acos(t + ) = - 2x
Vì vậy: amax = 2A khi x =  A
amin = 0 khi x = 0.

Vận
tốc
của
Giá
trị
vận
Gia
Giátốc
trị của
gia
vật
chuyển
tốc chuyển
của
vật
vật
động
được
động
được
dao động
xác
định
điềuđịnh
hòa
xác
như
thế
như thế
thế
như
nào?
nào?
nào?

VI. Đồ thị của dao động điều hòa
Phương trình của dao động điều hòa:
x = Acos(t + )
Với  = 0 ta có: x = Acos(t)
Đồ thị của dao động điều hòa diễn tả sự
phụ thuộc của ly độ x vào thời gian t

x

A

0

-A

Em hiểu về đồ thị của
chuyển
Em có thể
động
chonhư
biếtthế
đồ
nào?
thị của
Để dao
tìm hiểu
độngđồ
điều
thị
của
hòa chuyển
là đường
động
gì không?
ta cần
những gì?

T
2

3T
2
T

t

Sau đây là hình ảnh thiết bị
và hoạt động ghi lại đồ thị mô
tả sự phụ thuộc của ly độ
theo theo thời gian của một
vật dao động điều hòa
x
A
O
/2

-A

/

2/

t

VI. Đồ thị của dao động điều hòa
Với  = 0 ta có:

x
A

Ly độ: x = A cos(ωt)

O

Vận tốc: v = x' = -Asin(t)

æ π÷
ö
v = ωA cos ç
ωt + ÷
ç
ç
è
ø
2÷
Gia tốc:

a = x'' = - 2x
2

a = -ω Acos(ωt)
t
0
T/4
x A
0
v
0
-A
a -A2
0

T/2 3T/4 T
-A
0
A
0
A
0
A2
0 -A2

T/4

T/2

3T/4

-A
v Sau đây là đồ thị (ly
A

T

độ, thời gian); (vận
O thời gian); (gia tốc,
tốc,
thời gian) của một vật
-A
a dao động điều hòa.

t

t

A2

O
-A2

t

Củng cố bài học
Câu 1: Tìm nhận định sai trong các câu sau
A. Dao động là chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng
B. Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái chuyển động của vật được
lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau
C. Dao động tuần hoàn luôn là dao động điều hoà
D. Dao động điều hòa là dao động mà li độ của vật được mô tả bằng định luật
dạng cosin (hay sin) đối với thời gian: x = Acos(t + )

Củng cố bài học

æ
ö
π
÷
20t
+
cm
Câu 2: Một vật dao động điều hòa có phương trình: x = 5cos ç
÷
ç
÷
ç
è
3ø
Biểu thức vận tốc, gia tốc của vật là:
A.
B.
C.
D.

æ
ö
π
÷
v = -100sin ç
20t
+
cm / s
÷
ç
÷
ç
è
3ø

æ
πö
2
ç
a = - 200cos ç20t + ÷
cm
/
s
÷
÷
ç
è
3ø

æ
ö
π÷
ç
v = 50sin ç20t + ÷
cm / s
÷
ç
è
2ø
æ
πö
ç
v = -100cos ç20t + ÷
cm / s
÷
÷
ç
è
3ø

æ
πö
2
ç
a = 10cos ç20t + ÷
m
/
s
÷
÷
ç
è
2ø

æ
πö
ç
v = -100sin ç20t + ÷
cm / s
÷
÷
ç
è
3ø

æ
ö
π÷
2
ç
a = - 20cos ç20t + ÷
m
/
s
ç
è
ø
3÷

æ
πö
2
ç
a = - 20sin ç20t + ÷
m
/
s
÷
÷
ç
è
3ø

Củng cố bài học
Câu 1: Tìm nhận định sai trong các câu sau
A. Một chất điểm dao động điều hoà, tại vị trí cân bằng chất điểm có vận
tốc lớn nhất và gia tốc bằng 0
B. Một chất điểm dao động điều hoà, tại vị trí biên chất điểm có vận tốc
lớn nhất và gia tốc bằng 0
C. Một chất điểm dao động điều hoà, tại vị trí biên chất điểm có vận tốc
bằng 0 và gia tốc lớn nhất
D. Dao động điều hòa là dao động tuần hoàn có chu kỳ xác định

Nội dung tự học
1. Ôn tập nội dung bài đã học
- Dao động, dao động tuần hoàn
+ Dao động điều hòa:
+ Định nghĩa
+ Phương trình
+ Các đại lương (Li độ, biên độ, pha, pha ban đầu, tần số góc, chu kỳ, tần số,
vận tốc, gia tốc)
- Đồ thị của dao động điều hòa: (Ly độ, thời gian); (vận tốc, thời gian); (gia
tốc, thời gian)
+ Làm các bài tập có liên quan trong SGK và tài liệu học tập
lI. Chuẩn bị bài học tiếp theo:
Bài 2: Con lắc lò xo
+ Các nội dung chính của bài
+ Các nội dung đó như thế nào

Người thầy là người rút ra nhiều
nhất từ bài giảng, và người thầy
thực sự cũng là một người trò