Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 1

Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 1: Dao động điều hòa được VnDoc.com sưu tầm và xin gửi tới bạn đọc. Mời các bạn cùng theo dõi để có thể dễ dàng giải bài tập Vật lý 11 Kết nối tri thức nhé.

Mở đầu trang 6 SGK Vật lí 11 Kết nối

Trong cuộc sống hàng ngày và trong kĩ thuật ta thường gặp những vật dao động ví dụ như dây dần ghi ta rung động, chiếc đu đung đưa, pít tông chuyển động lên xuống trong xi lanh của động cơ,.... Chuyển động của những vật này gọi là dao động cơ. Vậy dao động cơ có những đặc điểm gì chung?

Lời giải

Dao động cơ có dao động cơ có những đặc điểm chung:

• Vật chuyển động xung quanh vị trí cân bằng
• Vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ sau khoảng thời gian bằng nhau

I. Những đặc điểm của dao động cơ

Hoạt động trang 6 SGK Vật lí 11 Kết nối: 

Chuẩn bị:

Sử dụng con lắc lò xo hoặc con lắc đơn (Hình 1.1)
Tiến hành:

Treo một vật nhỏ nặng vào đầu tự do của một lò xo nhẹ, ta có con lắc lò xo (Hình 1.1a). Treo một vật nhỏ, nặng vào một dây nhẹ không dãn, ta được con lắc đơn (Hình 1.1b).

1. Xác định vị trí cân bằng của vật.

2. Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng rồi thả cho chuyển động. Quan sát chuyển động của mỗi vật và cho nhận xét về đặc điểm chung của chúng

Lời giải

1. Xác định vị trí cân bằng của vật.

• Vị trí cân bằng của con lắc lò xo là vị trí lò xo dãn một đoạn Δl so với lò xo khi không co, không dãn.
• Vị trí cân bằng của con lắc đơn là vị trí dây treo có phương thẳng đứng.

2. Nhận xét về đặc điểm chung về chuyển động của chúng.

• Con lắc lò xo chuyển động lên xuống xung quanh vị trí cân bằng
• Con lắc đơn chuyển động quanh vị trí cân bằng trong mặt phẳng đứng đi qua điểm treo và vị trí ban đầu của vật

Đặc điểm chung của hai chuyển động là vật chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng

Câu hỏi trang 6 SGK Vật lí 11 Kết nối: Nêu những ví dụ về dao động cơ mà em biết.

Lời giải

Những ví dụ về dao dộng cơ:

• Chiếc thuyền nhấp nhô tại chỗ neo
• Chuyển động đung đưa của chiếc lá
• Dao động của con lắc đồng hồ

II. Dao động điều hoà

Câu hỏi trang 7 SGK Vật lí 11 Kết nối: 

Một vật dao động điều hòa có phương trình: x = 2cos(4πt + \(\frac{\pi }{2}\)) (cm)

Hãy xác định:

a) Biên độ và pha ban đầu của dao động.

b) Pha và li độ của dao động khi t = 2s.

Lời giải

a) Biên độ và pha ban đầu của dao động.

Biên độ A = 2 (cm)

Pha ban đầu φ = \(\frac{\pi }{2}\) (rad)

b) Pha và li độ của dao động khi t = 2s. Thay t = 2s vào phương trình dao động ta thu được:

Pha của dao động tại thời điểm t = 2s là 8,5 π

Li độ của dao động tại thời điểm t = 2s là x = 2cos(4π × 2 + \(\frac{\pi }{2}\)) = 0 (mm)

Hoạt động trang 8 SGK Vật lí 11 Kết nối: Đồ thị li độ - thời gian của một con lắc đơn dao động điều hòa được mô tả trên Hình 1.3.

Hãy mô tả dao động điều hòa của con lắc đơn.

Xác định biên độ và li độ của con lắc ở các thời điểm t = 0, t = 0,5 s, t = 2,0 s.

Lời giải

1. Hãy mô tả dao động điều hòa của con lắc đơn.

Dao động điều hòa của con lắc đơn là con lắc đơn dao động với biên độ A = 40 (mm), chu kì T= 4s tần số góc ω = \(\frac{\pi }{2}\) (rad/s), pha ban đầu φ = π (rad)
Phương trình dao động điều hòa của con lắc đơn là: x = 40cos(\(\frac{\pi }{2}\)t) (mm)
2. Xác định biên độ và li độ của con lắc ở các thời điểm t = 0, t = 0,5 s, t = 2,0 s.

Biên độ của con lắc lò xo là A = 40 mm

Li độ của con lắc ở các thời điểm:

Câu hỏi trang 8 SGK Vật lí 11 Kết nối: Pít-tông của một động cơ đốt trong dao động trên một đoạn thẳng dài 16 cm và làm cho trục khuỷu của động cơ quay đều (Hình 1.5). Xác định biên độ dao động của một điểm trên mặt pít-tông.

Lời giải

Vì dao động của Pít-tông là dao động điều hòa và pít-tông dao động trên một đoạn thẳng dài 16 cm nên biên độ dao động của một điểm trên mặt pít-tông là 8 cm.

--------------------------

Bài tiếp theo: Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 2

Trên đây VnDoc.com vừa gửi tới bạn đọc bài viết Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 1: Dao động điều hòa. Mong rằng qua bài viết này bạn đọc có thêm tài liệu để học tập tốt hơn môm Vật lí 11 Kết nối tri thức nhé. Mời các bạn cùng tham khảo thêm tại mục Toán 11 Kết nối tri thức, Hóa học 11 Kết nối tri thức.