Cách chọn gốc thời gian và xác định pha ban đầu trong dao động điều hòa
Công thức Vật lý 11: Phương trình dao động điều hòa
Trong chương trình Vật lý lớp 11, việc hiểu và vận dụng đúng cách chọn gốc thời gian cũng như xác định pha ban đầu trong dao động điều hòa là yếu tố then chốt giúp học sinh giải nhanh và chính xác các dạng bài tập dao động. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp các công thức vật lý 11 quan trọng, phương pháp chọn gốc thời gian hợp lý, cách tính pha ban đầu chuẩn xác cùng với ví dụ minh họa dễ hiểu, giúp bạn nắm chắc kiến thức và tự tin chinh phục các bài kiểm tra, đề thi học kỳ.
Phương trình dao động điều hòa
\(x = Acos(\omega t +
\varphi)\)
Cách chọn gốc thời gian và pha ban đầu
+ Chọn gốc thời gian \(t_{0} = 0\) là lúc vật qua vt cb \(x_{0} = 0\) theo chiều dương \(v_{0} > 0\): Pha ban đầu \(\varphi = - \frac{\pi}{2}\)
+ Chọn gốc thời gian \(t_{0} = 0\) là lúc vật qua vị trí cân bằng \(x_{0} =
0\) theo chiều âm \(v_{0} <
0\): Pha ban đầu \(\varphi =
\frac{\pi}{2}\)
+ Chọn gốc thời gian \(t_{0} = 0\) là lúc vật qua biên dương\(x_{0} = A\): Pha ban đầu \(\varphi = 0\)
+ Chọn gốc thời gian \(t_{0} = 0\) là lúc vật qua biên âm\(x_{0} = - A\): Pha ban đầu \(\varphi = \pi\)
+ Chọn gốc thời gian \(t_{0} = 0\) là lúc vật qua vị trí \(x_{0} =
\frac{A}{2}\) theo chiều dương \(v_{0}
> 0\): Pha ban đầu \(\varphi = -
\frac{\pi}{3}\)
+ Chọn gốc thời gian \(t_{0} = 0\) là lúc vật qua vị trí \(x_{0} = -
\frac{A}{2}\) theo chiều dương \(v_{0}
> 0\): Pha ban đầu \(\varphi = -
\frac{2\pi}{3}\)
+ Chọn gốc thời gian \(t_{0} = 0\) là lúc vật qua vị trí \(x_{0} =
\frac{A}{2}\) theo chiều âm \(v_{0}
< 0\): Pha ban đầu \(\varphi =
\frac{\pi}{3}\)
+ \(\cos\alpha = \sin\left( \alpha +
\frac{\pi}{2} \right)\); \(\sin\alpha =
\cos\left( \alpha - \frac{\pi}{2} \right)\)
---------------------------------------------------------
Việc nắm vững cách chọn gốc thời gian và xác định pha ban đầu trong dao động điều hòa không chỉ giúp học sinh giải nhanh các bài tập Vật lý 11 mà còn làm nền tảng vững chắc cho chương trình Vật lý lớp 12. Hy vọng với hệ thống công thức trọng tâm, ví dụ minh họa và mẹo giải nhanh trong bài viết, bạn đã hiểu rõ bản chất vấn đề và tự tin vận dụng linh hoạt trong quá trình học và làm bài. Đừng quên luyện tập thêm các bài tập chọn gốc thời gian và pha ban đầu để thành thạo hơn mỗi ngày!
