Giải Bài Tập Sgk Vật Lý Lớp 12

     

Hướng dẫn giải bài 1. Dao động điều hòa sgk đồ gia dụng Lí 12. Nội dung bài xích Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 trang 8 9 sgk đồ dùng Lí 12 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết, câu hỏi và bài bác tập, đi kèm công thức, định lí, chăm đề gồm trong SGK sẽ giúp đỡ các em học viên học giỏi môn trang bị lý 12, ôn thi giỏi nghiệp trung học phổ thông quốc gia.

Bạn đang xem: Giải bài tập sgk vật lý lớp 12

LÍ THUYẾT

DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I – Khái niệm

– xê dịch cơ: Là hoạt động qua lại của vật dụng quanh một vị trí thăng bằng (thường là địa chỉ của thứ khi đứng yên).

Ví dụ: loại thuyền nhấp nhô tại địa điểm neo, vận động đung đưa của cái lá,…

– xê dịch tuần hoàn: Là xấp xỉ cơ nhưng sau các khoảng thời hạn bằng nhau vật quay lại vị trí cũ theo hướng cũ.

Ví dụ: giao động của nhỏ lắc đồng hồ.

– giao động điều hòa: Là dao động trong các số ấy li độ (vị trí) của vật là 1 hàm côsin (hay sin) của thời gian.( là giao động tuần hoàn đơn giản và dễ dàng nhất).

II – Phương trình xê dịch điều hòa

Một điểm xấp xỉ điều hòa trên một quãng thẳng luôn luôn rất có thể được xem như là hình chiếu của một điểm tương ứng vận động tròn gần như lên đường kính là đoạn thẳng đó (Hình 1.1)

Giả sử tại thời gian t = 0, điểm M tại phần M0 được xác định bằng góc (varphi )

Tại thời điểm t địa chỉ của M là (left( omega t + varphi ight))

Khi đó, hình chiếu p của M có tọa độ (x = overline OP ) tất cả phương trình là:

(x = OMcos left( omega t + varphi ight))

Đặt OM = A, phương trình của tọa độ x được viết thành:

(x = Acos left( omega t + varphi ight)) với (A,omega ,varphi ) là những hằng số.

⇒ Phương trình bên trên được hotline là phương trình của xê dịch điều hòa.

Trong đó:

+ x: li độ của vật

+ A: biên độ của vật dụng (giá trị lớn số 1 của li độ)

+ (left( omega t + varphi ight)): là pha dao động tại thời điểm t

+ (varphi ): là pha lúc đầu của dao động

III – Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hòa

1. Chu kì

– Chu kì của dao động điều hòa là khoảng thời hạn để vật tiến hành một xấp xỉ toàn phần.

– Kí hiệu: T

– Đơn vị: giây (s)

2. Tần số

– Tần số của giao động điều hòa là số giao động toàn phần tiến hành được trong một giây.

– Kí hiệu: f

– Đơn vị: Hz

3. Tần số góc:

– Trong xấp xỉ điều hòa (omega ) được gọi là tần số góc:

(omega = frac2pi T = 2pi f)

– Đơn vị: rad/s

IV – vận tốc và gia tốc của giao động điều hòa

1. Vận tốc

– gia tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian.

(v = x’ = – omega Asin left( omega t + varphi ight))

– tốc độ là đại lượng phát triển thành thiên điều hòa:

+ Ở địa chỉ biên (x = pm A) tốc độ bằng 0

+ Ở vị trí thăng bằng x = 0 thì vận tốc cực to (v_max = omega A)

2. Gia tốc

– tốc độ là đạo hàm của gia tốc theo thời gian

(a = v’ = – omega ^2Acos left( omega t + varphi ight) = – omega ^2x)

Tại vị trí cân bằng x = 0 ⇒ a = 0 cùng hợp lực F = 0.

Gia tốc luôn ngược vết với li độ (hay vectơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân nặng bằng) và tất cả độ khủng tỉ lệ với độ bự của li độ.

V – Đồ thị của dao động điều hòa

Đồ thị của giao động điều hòa là một đường hình sin.

CÂU HỎI (C)

Trả lời câu hỏi C1 trang 5 thứ Lý 12

Gọi Q là hình chiếu của điểm M lên trục y (H.1.2). Chứng minh rằng điểm Q xê dịch điều hòa.

*

Trả lời:

Gọi Q là hình chiếu của điểm M lên trục Oy

Ta tất cả tọa độ y = OQ của điểm Q bao gồm phương trình là:

yQ = OMsin(ωt + φ)

Đặt OM = A, phương trình tọa độ y được viết lại là:

yQ = Asin(ωt + φ)

Vì hàm sin tuyệt cosin là một dao rượu cồn điều hòa, nên xấp xỉ của điểm Q được hotline là xấp xỉ điều hòa.

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

Dưới đó là phần khuyên bảo Giải bài bác 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 trang 8 9 sgk thứ Lí 12 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết bài giải (câu trả lời) các thắc mắc và bài xích tập chúng ta xem sau đây:

1. Giải bài 1 trang 8 trang bị Lý 12

Phát biểu có mang của xấp xỉ điều hòa.

Trả lời:

Dao động cân bằng là dao động trong những số ấy li độ của vật là một trong hàm cosin (hay sin) của thời gian.

Phương trình x = Acos(ωt + φ) được gọi là phương trình của dao động điều hòa.

2. Giải bài 2 trang 8 thiết bị Lý 12

Viết phương trình của xê dịch điều hòa và phân tích và lý giải các đại lượng vào phương trình.

Trả lời:

Phương trình xê dịch điều hòa là (x = Acos(ωt+φ)), vào đó:

– (x): là li độ của dao động, có đơn vị là centimet hoặc mét (cm ; m)

– (A): là biên độ dao động, có đơn vị chức năng là centimet hoặc mét (cm ; m)

– (ω): là tần số góc của dao động, có đơn vị là (rad/s)

– ((ωt+φ)): là pha của dao động tại thời gian t, có đơn vị chức năng là radian (rad)

– (φ): là pha ban đầu của dao động, có đơn vị chức năng là radian (rad)

3. Giải bài bác 3 trang 8 thứ Lý 12

Mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn thể hiện tại đoạn nào?

Trả lời:

Một điểm dao động điều hòa trên một quãng thẳng luôn luôn luôn có thể được xem là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn phần đa lên đường kính là đoạn thẳng đó.

4. Giải bài xích 4 trang 8 đồ dùng Lý 12

Nêu tư tưởng chu kì với tần số của dao động điều hòa.

Xem thêm: Đề Thi Olympic Tiếng Anh Lớp 7, (Amsterdam)

Trả lời:

Chu kì T của giao động điều hòa là khoảng thời hạn để triển khai được một giao động toàn phần. Đơn vị của chu kì là giây (s)

Tần số f của xê dịch điều hòa là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây. Đơn vị của tần số là héc (Hz)

5. Giải bài xích 5 trang 8 vật Lý 12

Giữa chu kì, tần số và tần số góc gồm mối liên hệ như cố gắng nào?

Trả lời:

Tần số góc ω của giao động điều hòa là 1 trong những đại lượng tương tác với chu kì T hay với tần số f bằng các hệ thức sau đây:

ω = 2π/T = 2πf.

6. Giải bài bác 6 trang 8 vật Lý 12

Một vật xấp xỉ điều hòa theo phương trình: x=Acos(ωt +φ)

a. Lập công thức tính tốc độ và gia tốc của vật

b) Ở địa chỉ nào thì vận tốc bằng 0. Ở vị trí nào thì tốc độ bằng 0.

c) Ở địa điểm nào thì gia tốc có độ mập cực đại. Ở vị trí nào thì vận tốc có độ khủng cực đại.

Trả lời:

a) v = x’ = -ωAsin(ωt + φ)

a = v’ = -ω2Acos(ωt + φ) = -ω2x

b) Ở địa chỉ biên thì tốc độ bằng 0. Tại vị trí thăng bằng thì vận tốc bằng 0.

c) Ở vị trí cân đối thì gia tốc có độ mập cực đại. Còn tại phần biên thì vận tốc có độ bự cực đại.

?

1. Giải bài bác 7 trang 9 đồ gia dụng Lý 12

Một vật xê dịch điều hòa bao gồm quỹ đạo là 1 đoạn thẳng dài 12 cm. Biên độ giao động của trang bị là bao nhiêu?

A. 12 cm, B. – 12 cm.

C. 6 cm, D. – 6 cm.

Bài giải:

Ta có:

Chiều dài quỹ đạo: (L = 12cm =2A)

→ Biên độ dao động của vật:

(A = dfracL2 =dfrac122= 6cm)

Đáp án C.

2. Giải bài xích 8 trang 9 đồ dùng Lý 12

Một vật chuyển động tròn đông đảo với tốc độ góc là (pi rad/s). Hình chiếu của đồ dùng trên một 2 lần bán kính dao động điều hòa với tần số góc, chu kì với tần số bởi bao nhiêu?

A. (pi rad/s; 2 s; 0,5 Hz)

B. (2pi rad/s; 0,5 s; 2 Hz)

C. (2pi rad/s; 1 s; 1 Hz)

D. (dfracpi 2 rad/s; 4 s; 0,25 Hz)

Bài giải:

Ta có:

Tốc độ góc của vật vận động tròn cũng chính là tần số góc của vật: (omega=pi (rad/s))

Chu kì đao cồn của vật:

(T = dfrac2pi omega =dfrac2pipi=2s)

Tần số xê dịch của vật:

(f=dfrac1 T =dfrac12=0,5Hz).

Đáp án A.

3. Giải bài 9 trang 9 đồ Lý 12

Cho phương trình của dao động điều hòa (x = – 5cos(4πt) (cm)). Biên độ cùng pha lúc đầu của dao động là bao nhiêu?

A. 5 cm; 0 rad.

B. 5 cm; 4π rad.

C. 5 cm; (4πt) rad.

D. 5 cm; π rad.

Bài giải:

Ta có, phương trình dao động:

(x=-5cos(4pi t)=5cos(4pi t +pi) cm)

So sánh cùng với phương trình tổng thể (x=Acos( omega t +varphi))

→ Biên độ của xê dịch (A = 5 cm), pha ban đầu (varphi= pi rad)

Đáp án D.

4. Giải bài bác 10 trang 9 đồ vật Lý 12

Phương trình của dao động điều hòa là x = 2cos(5t – (fracpi 6)) (cm). Hãy cho biết thêm biên độ, pha ban đầu, và pha ở thời điểm t của dao động.

Bài giải:

Phương trình: x = 2cos(5t –(fracpi 6)) cm

Biên độ: A = 2cm

Pha ban đầu: φ = – (fracpi 6) (rad)

Pha dao động ở thời điểm t: (5t – (fracpi 6)) (rad)

5. Giải bài bác 11 trang 9 vật Lý 12

Một vật chuyển động điều hòa đề xuất mất 0,25 s nhằm đi trường đoản cú điểm có vận tốc bằng 0 cho tới điểm tiếp theo cũng có vận tốc bằng 0. Khoảng cách giữa nhị điểm là 36 cm. Tính:

a) Chu kì.

b) Tần số.

c) Biên độ.

Xem thêm: Đề Sư Thpt Quốc Gia 2021 Môn Lịch Sử Mã Đề 308 Và Đáp Án, Đáp Án Đề Thi Môn Lịch Sử Thpt Quốc Gia 2021

Bài giải:

Ta có:

(eqalign& x^2 over A^2 + v^2 over omega ^2A^2 = 1 Rightarrow v = pm omega sqrt A^2 – x^2 cr& → v = 0 Leftrightarrow omega sqrt A^2 – x^2 = 0 → x = A cr )

⇒ vận tốc bằng 0 khi vật trải qua vị trí biên.

*

Góc mà lại vật quét được lúc đi từ bỏ biên này lịch sự biên kia là (Delta varphi =180^0=pi=omega Delta t)

⇒ Khoảng thời gian giữa nhị lần liên tiếp vận tốc bằng 0 (vật đi từ biên này đến biên kia) là (Delta t=dfracDelta varphiomega=dfracpidfrac2piT= dfracT 2 = 0,25s) và khoảng cách giữa nhị biên bằng (2A = 36cm)

a) Ta suy ra chu kì dao động của vật: (T = 2.0,25=0,5s)

b) Tần số dao động của vật: (f=dfrac1 T=dfrac10,5=2Hz)

c) Biên độ giao động của vật: (A =dfrac362= 18cm)

Bài tiếp theo:

Trên đó là phần chỉ dẫn Giải bài bác 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 trang 8 9 sgk đồ Lí 12 đầy đủ, ngăn nắp và dễ dàng nắm bắt nhất. Chúc các bạn làm bài môn vật dụng lý 12 giỏi nhất!