Dạng 1 Vận tốc của vật dao động điều hòa

Thầy Trần Tuấn
3 May 202421:45

Summary

TLDRThe video explains the concept of velocity and acceleration in harmonic motion. Using visual aids, it demonstrates how an object's harmonic motion can be seen as the projection of uniform circular motion onto an axis. The teacher elaborates on the velocity of harmonic oscillation, deriving its formula and discussing its properties. Key points include the relationship between velocity and acceleration, the significance of phase difference, and the concept of phase angle. The session concludes with important observations on harmonic motion, emphasizing its periodic nature and phase relationships.

Takeaways

  • 😀 Harmonic motion can be visualized as the projection of uniform circular motion onto a horizontal axis.
  • 📈 The speed of an object in uniform circular motion is constant in magnitude but changes in direction.
  • 🔄 The velocity vector of an object in uniform circular motion is always tangent to its path.
  • 📉 The velocity of harmonic motion can be derived by projecting the velocity of uniform circular motion onto the horizontal axis.
  • 📐 The angle between the velocity vector and the x-axis in uniform circular motion is the phase angle of harmonic motion.
  • 🔍 To find the projection, we calculate the angle formed by the velocity vector with the x-axis, which is the phase angle plus the angular displacement.
  • 🔧 The formula for velocity in harmonic motion is v = -ωA sin(ωt + φ), where ω is the angular velocity, A is the amplitude, and φ is the phase angle.
  • 🌀 The velocity of harmonic motion oscillates sinusoidally, indicating periodic changes in speed and direction.
  • 🔄 Harmonic motion and its velocity are both described by sinusoidal functions, showing that they oscillate with the same frequency and period.
  • 📊 The velocity and position of an object in harmonic motion are 90 degrees out of phase, meaning the velocity reaches its maximum when the position is zero and vice versa.

Q & A

  • What is the relationship between circular motion and simple harmonic motion (SHM)?

    -Simple harmonic motion can be visualized as the projection of uniform circular motion onto one of the axes in the plane of motion. The projection of an object moving in a circle at constant speed onto a diameter of the circle exhibits simple harmonic motion.

  • How is the velocity of an object in uniform circular motion related to its velocity in SHM?

    -The velocity of an object in SHM is the projection of the tangential velocity of the object in uniform circular motion onto the axis of motion. This projection changes direction but maintains a constant magnitude, resulting in simple harmonic motion.

  • What does the term 'omega' (ω) represent in the context of SHM and circular motion?

    -In the context of SHM and circular motion, 'omega' (ω) represents the angular velocity, which is the rate of change of the angle through which the object moves in circular motion.

  • How can the velocity equation for SHM be derived from the properties of circular motion?

    -The velocity in SHM can be derived by projecting the tangential velocity of the circular motion onto the axis of motion. The equation v = -ωA sin(ωt + φ) is obtained, where A is the amplitude, ω is the angular velocity, t is time, and φ is the phase constant.

  • What is the phase relationship between the displacement and velocity in SHM?

    -The velocity in SHM leads the displacement by a phase of π/2 radians (90 degrees). This means when the displacement is at its maximum, the velocity is zero, and vice versa.

  • What is the significance of the negative sign in the velocity equation v = -ωA sin(ωt + φ)?

    -The negative sign indicates that the velocity is in the opposite direction to the displacement. This reflects the fact that when the object is moving towards the equilibrium position, its velocity is directed towards the center, opposite to its displacement.

  • What happens to the velocity of the object in SHM at the equilibrium position?

    -At the equilibrium position, the velocity of the object in SHM is at its maximum. This is because the restoring force is zero at this point, allowing the object to move at its highest speed.

  • How does the amplitude (A) affect the velocity in SHM?

    -The amplitude (A) directly affects the maximum velocity in SHM. The larger the amplitude, the greater the maximum velocity, as v_max = ωA.

  • What is meant by 'phase constant' (φ) in SHM?

    -The phase constant (φ) in SHM determines the initial position and velocity of the oscillating object at t = 0. It adjusts the phase of the sinusoidal function representing the motion.

  • Can the velocity in SHM be expressed using a cosine function?

    -Yes, the velocity in SHM can be expressed using a cosine function by shifting the phase by π/2. For example, v = ωA cos(ωt + φ + π/2). This is mathematically equivalent and can sometimes simplify calculations.

Outlines

00:00

📈 Understanding Velocity and Acceleration in Harmonic Oscillation

This paragraph explains the concept of velocity in harmonic oscillation. It begins with a description of a circular motion where an object moves with a constant angular speed, Omega. The projection of this circular motion onto the X-axis represents harmonic oscillation. The text illustrates how the velocity vector in circular motion, which is always tangent to the path, translates into the velocity of harmonic oscillation. The process involves projecting the circular motion onto a straight line, resulting in a simple harmonic motion. This method allows us to determine the velocity of the harmonic oscillator.

05:01

🌀 Calculating the Angular Displacement

This paragraph delves into the calculation of angular displacement in circular motion. It states that the angle swept by the object in time t is given by Omega multiplied by t, where Omega is the angular speed. This angular displacement, combined with the initial phase angle, gives the total phase of the motion. The paragraph provides a step-by-step explanation of how to find this angle and how it influences the velocity projection onto the X-axis.

10:03

📏 Determining the Velocity Vector

This paragraph focuses on finding the velocity vector of the harmonic oscillator by projecting the velocity vector of the circular motion onto the X-axis. It discusses how to identify the relevant angles and use trigonometric relationships to find the projection. The paragraph emphasizes the importance of understanding the angle between the velocity vector and the X-axis to accurately calculate the velocity in harmonic motion.

15:04

📐 Trigonometric Relationships in Velocity Projection

This paragraph continues the discussion on the projection of the velocity vector, providing detailed calculations involving sine and cosine functions. It explains how to use the sine of the angle between the velocity vector and the X-axis to determine the velocity in harmonic motion. The paragraph also mentions the importance of considering the sign of the velocity, as the direction of the vector is crucial for accurate representation.

20:05

🔄 Phase Relationship Between Velocity and Displacement

The final paragraph discusses the phase relationship between the velocity and displacement in harmonic motion. It explains that the velocity and displacement are out of phase by 90 degrees (pi/2 radians), meaning the velocity reaches its maximum when the displacement is zero and vice versa. The paragraph introduces the concept of 'phase lead' and 'phase lag' to describe this relationship, providing a comprehensive understanding of how velocity and displacement interact in harmonic oscillation.

Mindmap

Keywords

💡Harmonic Oscillation

Harmonic oscillation refers to a type of motion where an object moves back and forth around an equilibrium position in a regular and repetitive manner. In the video, it is explained as the projection of uniform circular motion onto a line, illustrating how an object undergoing harmonic oscillation behaves like the shadow of an object in circular motion.

💡Velocity

Velocity is the speed of an object in a specific direction. In the context of the video, it discusses the velocity of an object in harmonic oscillation, showing that while the magnitude of velocity in uniform circular motion remains constant, its direction changes, and this change is projected as varying velocity in harmonic oscillation.

💡Acceleration

Acceleration is the rate of change of velocity of an object. The video highlights how acceleration in harmonic oscillation is related to the object's displacement from the equilibrium position, demonstrating that this acceleration can be understood as the projection of the centripetal acceleration in uniform circular motion.

💡Omega (ω)

Omega (ω) represents the angular velocity in circular motion, indicating how fast an object is rotating. The video uses ω to explain the connection between circular motion and harmonic oscillation, showing how angular velocity translates to oscillatory motion's frequency.

💡Amplitude (A)

Amplitude (A) is the maximum extent of displacement from the equilibrium position in harmonic oscillation. The video describes amplitude as the radius of the circular path in uniform circular motion, which determines the maximum displacement in the resulting oscillatory motion.

💡Phase (φ)

Phase (φ) is a measure of the position of a point in time on a waveform cycle. In the video, phase is used to describe the initial angle in circular motion that influences the starting position of the object in harmonic oscillation.

💡Projection

Projection is the process of mapping one type of motion onto another, such as converting circular motion to linear motion. The video explains how projecting uniform circular motion onto a horizontal axis results in harmonic oscillation, with the object's shadow moving back and forth.

💡Sine Function

The sine function is a mathematical function that describes smooth periodic oscillations. In the video, it is used to express the displacement of an object in harmonic oscillation as a function of time, demonstrating the sinusoidal nature of this motion.

💡Cosine Function

The cosine function is another mathematical function used to describe periodic oscillations. The video uses the cosine function to represent the velocity of an object in harmonic oscillation, showing the relationship between sine and cosine functions in describing oscillatory motion.

💡Phase Shift

Phase shift refers to the change in the phase of a waveform. In the context of the video, it describes how the phase angle changes over time due to angular velocity, leading to the oscillatory motion's progression. The phase shift is crucial for understanding the timing and position of the oscillating object.

Highlights

Introduction to velocity and acceleration in harmonic oscillation.

Explanation of how an object's shadow on the X-axis mirrors harmonic oscillation.

The shadow of an object in circular motion replicates harmonic motion on a flat plane.

Understanding harmonic motion through the projection of circular motion.

Explanation of constant velocity magnitude in uniform circular motion.

Calculation of velocity in harmonic oscillation using circular motion principles.

Derivation of the velocity formula for harmonic oscillation from circular motion.

Vector representation of velocity in uniform circular motion.

Importance of vector direction change in circular motion despite constant magnitude.

Calculation of angle between velocity vector and X-axis in circular motion.

Understanding phase angles in harmonic motion derived from circular motion.

Projection of circular motion velocity vector onto the X-axis.

Comparison of velocity vectors in harmonic and circular motion.

Finding harmonic oscillation velocity by projecting circular motion velocity.

Formula for velocity in harmonic oscillation as a function of angular velocity and amplitude.

Transforming the sine function to cosine for harmonic oscillation velocity formula.

Recognition of phase shift by π/2 between velocity and position in harmonic motion.

Comparison of periodic and frequency properties in harmonic and circular motion.

Definition of in-phase and phase shift concepts in harmonic motion.

Summary of the harmonic motion velocity characteristics and properties.

Transcripts

play00:01

ta sang cái bài số 2 nhá Bài số hai là

play00:05

vận tốc gia tốc trong giao độ điều

play00:09

hòa bài

play00:13

hai Bân

play00:16

tốc gia

play00:23

tốc

play00:25

trong Sa Đông điều hòa

play00:34

[âm nhạc]

play00:38

một nhỏ đó là vận tốc của vật giao đông

play00:40

đều

play00:48

[Vỗ tay]

play00:55

hòa vật thông của vật dao động điều hài

play01:00

vật tốc của dao động điều hòa là gì thì

play01:02

trước tiên các em nhìn vào cái hình này

play01:06

này thầy sẽ giải thích khí hơn cái hình

play01:08

này một chút thì các em nhìn cho thầy là

play01:10

trong cái cái hình này này là một cái

play01:13

vật cái vật m này nó chuyển động tròn

play01:17

đều trên cái đường tròn này với tốc độ

play01:20

góc là Omega thì các em quan sát ta sẽ

play01:23

thấy như sau này khi mà cái vật này nó

play01:26

chuyển động tròn đề với tốc độ góc là

play01:27

Omega thì cái cái hình chiếu của cái vật

play01:32

này lên cái trục X này nó sẽ đi qua đi

play01:35

lại đây đúng không Đấy cái hình chiếu

play01:38

này này khi mà cái vật này nó chuyển

play01:39

động tròn đều thì cái hình chiếu này nó

play01:41

sẽ chạy qua chạy lại trên cái đường này

play01:44

thì cái cái hình chiếu này sẽ chuyển

play01:46

động giống như một vật dao động điều hòa

play01:48

gì nó cứ đi qua đi lại cái vị trí tâm

play01:50

này là gọi là vị trí cân bằng đây sẽ là

play01:52

viên dương của cái vật đấy đây sẽ là bên

play01:54

âm của cái vật Đấy nó cứ lắc qua lắc lại

play01:56

như thế như vậy từ cái từ cái ví dụ này

play02:00

ấ thì người ta rút ra một cái kết luận

play02:02

là một vật dao động điều hòa có thể coi

play02:05

như là hình chiếu của một vật chyển động

play02:07

tròn đều lên một cái trục nằm trong cái

play02:10

mặt phẳng quỹ đạo này thôi ta cứ cho một

play02:12

vật chuyển động tròn đều sau đó ta đặt

play02:14

một cái trục trường hợp này là trục cái

play02:16

thi qua tâm của cái đường tròn này luôn

play02:18

và nằm trong cái mặt phẳng chuyển động

play02:20

này nằm trên mặt phẳng đường tròn này

play02:21

sau đó ta chiếu cái chuyển động của cái

play02:23

vật này lên cái trục đấy thì ta được một

play02:25

vật do độ điều hòa ý nghĩa của nó là như

play02:28

thế sau đó từ từ đây ấ thì bây giờ ta sẽ

play02:31

có thêm một cái thông tin nữa để ta tìm

play02:32

ra được cái vận tốc của cái vật giao độ

play02:34

điều hòa này tức là khi vật này chyển

play02:35

động tròn đều ấ thì ở cái ở cái phần

play02:38

chuyển động tròn đều ta biết rồi là

play02:39

trong quá trình mà vật chuyển động tròn

play02:41

đều thì cái vận tốc của vật nó thế nào

play02:44

đều tức là vận tốc của nó là có độ lớn

play02:47

không thay đổi đúng không nó chỉ thay

play02:49

đổi về cái gì thôi nó chỉ thay đổi về

play02:52

hướng thôi Bởi vì cái Vectơ vận tốc thì

play02:54

nó luôn luôn tiếp tuyến với quỹ đạo do

play02:55

đó đi đến đâu thì nó sẽ tiếp tuyến đến

play02:57

đấy thì nó sẽ bị đổi hướng nhưng mà chều

play02:59

đ dài của nó thì không thay đổi bởi vì

play03:01

Độ lớn của nó không thay đổi mà Thế bây

play03:03

giờ từ cái vận tốc của vật chuyển động

play03:05

tròn đều kia ta cũng sẽ tìm ra được vận

play03:06

tốc của cái vật do động điều hòa là cái

play03:08

vật màu đỏ này Cái vật trển động tràng

play03:10

đều đây là vật màu cam nhá thì ta sẽ tìm

play03:13

ra được vận tốc của cái vật màu đỏ là

play03:15

vật giao đông điều hòa đấy ta sẽ suy ra

play03:18

công thức bằng cách này Bây giờ ta sẽ vẽ

play03:19

cái Vectơ vận tốc này thì đây là Vectơ

play03:22

vận tốc của vật chuyển động tròn đều thì

play03:24

các em để ý cho thầy là trong quá trình

play03:25

vật chuyển động nhá Khi vật chuyển động

play03:27

thì cái vectơ này có chiều dài không đổi

play03:29

nhưng mà hướng nó thay đổi liên tục đúng

play03:31

không Bởi vì nó luôn luôn phải tiếp

play03:33

tuyến với cái đường tròn này mà Thế còn

play03:34

đều ở chỗ là cái chiều dài của cái vectơ

play03:37

này là không thay đổi cái độ dài này sẽ

play03:38

giữ nguyên Thế bây giờ từ cái từ cái

play03:41

vectơ chuyển động của cái vật chuyển

play03:42

động tròn đều này này Bây giờ ta muốn đi

play03:44

tìm cái cái vận tốc của vật chuyển động

play03:46

dao động điều hòa này thì các em chỉ cần

play03:49

làm thế này

play03:51

thôi Đây thầy dừng lại chỗ này nhá Đây

play03:55

đây là Vectơ vận tốc của vật dao động

play03:58

chuyền động cho đề đúng không Bây giờ

play04:00

muốn tìm vận thốc của vật dao động điều

play04:01

hòa ta chỉ việc chiếu cái này lên cái

play04:03

trục này xong đấy cách làm của nó là như

play04:06

thế thì bây giờ muốn chiếu thì ta sẽ sẽ

play04:09

sẽ phải chiếu như thế này bây giờ đầu

play04:11

tiên chúng ta phải phải xác định được

play04:13

cái góc này đã

play04:15

đây ta phải xác định được cái góc này

play04:18

này cái góc giữa cái vectơ quay này với

play04:21

cái chỗ X là góc gì đấy đầu tiên ta phải

play04:24

biết được cái góc đấy ra thì ta mới suy

play04:26

ra được cái hình chiếu này được tính như

play04:28

thế nào thì thì bây giờ ta đi tìm cái

play04:30

góc này Đây nhá Cái góc này nó chính là

play04:32

cái này này cái góc đấy chính là cái góc

play04:34

omeg t c phi nó chính là cái pha của dao

play04:38

động đấy bởi vì ban đầu là góc là phi

play04:42

sau đó nó quét một góc là như này bây

play04:44

giờ thầy vẽ hình để ta Tưng tượng ra bài

play04:45

toán

play04:50

nhé Đây là chúng X này Thế bình thường

play04:55

đây ví dụ Lúc đầu lúc t = 0 ấy thì cái

play04:59

vectơ này nó sẽ hợp với cái trục X này

play05:01

một góc là phi thế sau một khoảng thời

play05:03

gian là t đây là đi từ M0 này đến cái vị

play05:07

trí này là vị trí m thì trong một khoảng

play05:09

thời gian là t thì cái vectơ này nó sẽ

play05:12

quay được một góc cái góc quay trong

play05:14

thời gian t của chuyển động tròn đều thì

play05:16

được tính theo công thức là gì góc quét

play05:18

thì bằng tốc độ góc nhân với thời gian

play05:20

đúng không Thì nếu mà thằng Hạnh chuyển

play05:22

động với tốc độ góc là Omega trong thời

play05:24

gian t thì góc này chính là Omega nhân

play05:26

với T thì lúc đó cái góc tổng này này

play05:30

thầy gọi nó là góc alpha thì sẽ bằng hai

play05:32

góc này cộng lại đúng không được chưa

play05:34

thì alha sẽ bằng là omeg t cộng với cộng

play05:37

với phi các em hiểu cách xác định đấy

play05:39

chưa Thế bây giờ ta sẽ từ cái cách xác

play05:42

định đấy thì bây giờ ta sẽ đi tìm cái

play05:44

tìm cái hình chiếu nh ta sẽ tìm hình

play05:47

chiếu của cái Vectơ vận tốc của cái vật

play05:48

này lên cái trục X thì ta tìm ra được

play05:51

cái vectơ phương trình vận tốc của vật g

play05:52

độ điều hòa Ok chưa như vậy đây ta sẽ có

play05:56

bây giờ thầy vẽ lại cái hình này cho nó

play05:57

chính xác nhé

play06:30

đây thầy Vẽ vòng tròn cho nó chuẩn các

play06:32

em cũng vẽ luôn cho thầy cái vòng tròn

play06:34

to to vào trong vở nh để ta xác định cái

play06:36

hình chiếu cho nó dễ cái to hình đây thì

play06:39

ta sẽc định hình chiếu nó dễ hơn

play07:08

đây là trục X này thì trong cái phương

play07:11

trình này thì chỗ này là góc o này Chỗ

play07:13

này sẽ là biên dương là a thế khi mà cái

play07:17

vectơ quay nó ở một cái vị trí bất kỳ

play07:19

như thế

play07:22

này như

play07:26

này vật đang ở đây nhá V đang đây thì nó

play07:30

sẽ có một cái vectơ quay là vuông góc

play07:33

với lại cái cái bán kính này đúng không

play07:35

Nó phải tiếp tuến với Vỹ đạo mà đúng

play07:37

không thì các em vẽ cho thầy nhá Nó vẽ

play07:39

tiếp tuyến với cái quỹ đạo này vẽ một

play07:41

cái vectơ V lên

play07:48

đây

play07:50

đy đây là V

play07:54

của V của truyền thông tròn

play07:58

đ V của chuyển động

play08:04

tròn trong công thức này thì V của

play08:07

chuyển động tròn công thức tính V của

play08:08

chuyển động tròn thì bằng tốc độ dài thì

play08:11

bằng tốc độ góc nhân với ban kính đúng

play08:12

không v thì bằng Omega nhân với r do đó

play08:16

trong cái công thức này trong cái hình

play08:17

này thì ta sẽ có là V của chuyển động

play08:19

tròn này thì sẽ luôn luôn bằng Omega

play08:22

nhân với bán kính r bán kính của quý Đạ

play08:24

này thì chính là viên độ của dao động

play08:26

đúng không đoạn này chính là là a nhá r

play08:29

ch nó bằng a luôn như vậy Cái này là

play08:30

Omega nhân với nhân với a Đấy là thông

play08:34

tin thứ nhất thông tin thứ hai là bây

play08:36

giờ chúng ta sẽ phải chiếu cái chiếu cái

play08:40

cái góc này thì là Alpha rồi này góc này

play08:43

là alpha

play08:46

này góc này là Alpha nhá Alpha thì bằng

play08:49

gì nhở Alpha thì bằng omeg t cộng với

play08:54

phi này chính là pha của dao động đấy

play08:56

nhá sau đó Bây giờ ta sẽ chiếu cái vectơ

play08:59

v này này lên cái chụ X thì ta tìm được

play09:00

cái Vectơ vận tốc của vật

play09:04

thông đây ta chiếu lên đây ta cứ dóng

play09:08

lên trục x như thế

play09:10

này Thế thì cái vật đấy cái cái cái

play09:14

chuyển động của vật vật dao động điều

play09:16

hòa sẽ là vật này và ta chiếu lên thì ta

play09:18

được cái vectơ vânn tốc của vật nó sẽ là

play09:20

vectơ này

play09:30

thì trên hình vẽ nó là vectơ này

play09:34

nhá đó là cái vectơ màu đỏ thầy vẽ vào

play09:38

đây

play09:39

này Đây là vectơ dao động của vật

play09:45

này Đấy Bây giờ biết cái vectơ V màu

play09:49

vàng này vectơ chuyển động cổ Phận

play09:50

chuyển động tròn đều này nó có giá trị

play09:52

là Omega a góc này là alpha bằng omeg t

play09:56

c phi bây giờ ta tìm cho thầy cái đoạn v

play09:58

này là bằng bao nhiêu nó là hình chiếu

play10:00

của V lên cái trục này thì cái hình

play10:02

chiếu này thì các em nhìn cho thầy cái

play10:04

hình này để so sánh thì nó sẽ cũng là

play10:06

cái vectơ này đúng không nó cũng là cái

play10:07

đoạn này thôi đúng

play10:09

không đoạn này V đoạn này là bằng nhau

play10:12

chứ gì Đúng chưa do đó thầy gọi cái điểm

play10:14

các cái vị trí trên hình này nhá Đây là

play10:16

điểm M này Điểm này là điểm N này Điểm

play10:21

này là điểm H

play10:22

này Đấy Điểm này là điểm P đi Điểm này

play10:26

là điểm k đi thì có phải là PK thì cũng

play10:29

bằng MH đúng không Thì bây giờ thay vì

play10:32

đi tìm pk ta chỉ vi đi tìm MH là xong

play10:34

chứ gì thì sẽ ra được cái vận tốc của

play10:36

vật đúng không MH thì cái cạnh này này

play10:39

cạnh này là MN thì chính là

play10:42

v v của truyển độ tròn là chính là bằng

play10:46

Omega nhân với a rồi đấy từ cái cạnh này

play10:49

là Omega A bây giờ ta tìm cạnh này thì

play10:51

tam giác này của ta là tam giác tam giác

play10:54

vuông nhá Nếu góc này là alpha này thì

play10:56

góc này cũng là alpha này mà chỗ này Cái

play11:00

góc này cũng là góc vuông đúng không cái

play11:02

vectơ màu vàng cái cận này cũng là góc

play11:03

vuông chứ gì nên nếu chỗ này là Alpha

play11:05

thì chỗ này cũng là gì đây cũng là Alpha

play11:08

thôi Bởi vì góc này cộng góc này bằng 90

play11:09

độ góc này cộng góc này cũng bằng 90 độ

play11:11

mà đúng không thì bắc cầu là góc này với

play11:12

góc này là 1 chứ gì bằng nhau ch gì ta

play11:15

hiểu cho đấy không góc này góc vuông nhá

play11:17

góc này cộng góc này 90 độ này Chỗ này

play11:19

cũng vuông nên là góc này cộng với bên

play11:21

trên này 90 độ như vậy hai góc này là

play11:22

bằng nhau thì chỗ này nó cũng ra là

play11:25

Alpha đấy như vậy Ở đây ta sẽ có là cái

play11:29

đoạn MH này này thì sẽ bằng là MN nhân

play11:31

với

play11:32

gì tam giác ta có tam

play11:36

giác tam

play11:38

giác

play11:41

mhn mhn là vuông

play11:44

tại vu tại H

play11:47

này thì ta có là sin alpha chia alpha

play11:51

bằng đối là

play11:53

MH chia cho Huyền là

play11:55

MN như vậy suy ra MH

play11:59

thì bằng

play12:00

MN nhân với sin

play12:04

alpha đúng không Vậy thì cái đoạn pk này

play12:07

cũng bằng MH ha

play12:09

gì suy ra

play12:13

PK PK thì bằng

play12:16

MH bằng MN nhân với sin alpha hay là

play12:21

bằng MN chính là bằng omeg a Sin của góc

play12:26

alpha thì sẽ bằng là gì nào

play12:30

sin alpha alpha bằng omeg t c phi ta

play12:32

thay vào đây là sin omeg T C với phi như

play12:35

này ok

play12:37

chưa Nhưng mà bây giờ các em để ý cho

play12:40

thầy này trong cái hình này thì cái

play12:42

vectơ v này so với trục x nó đang có

play12:44

chiều thế nào so với trục x vectơ V

play12:47

trong cái hình này là ngược chiều trục x

play12:49

vì vậy V phải lấy dấu gì V phải lấy dấu

play12:52

âm đúng không Trong hình này thì V lấy

play12:54

dấu âm như vậy V phải bằng -

play12:56

pk đúng không Trong hình vẽ nhá ta nói

play12:59

rõ này trong hình

play13:02

vẽ Trong hình

play13:04

vẽ vectơ V ngược chiều trụ

play13:11

x từ đó ta suy ra v' nhỏ hơn 0 Vậy thì

play13:16

cái này PK là ta đang đi tính độ lớn của

play13:18

cái đoạn này thôi là bằng Độ lớn của MH

play13:21

kết hợp với dấu của V phải âm nữa thì ta

play13:23

suy ra được v sẽ bằng trừ

play13:26

pk tức là bằng trừ Omega a a Sin của

play13:31

omeg t cộng với phi đây chính là phương

play13:34

trình vận tốc của vặt ngườ ta suy ra

play13:36

phương trình vận tốc của B

play13:44

th ta suy ra phương trình vận tốc của

play13:48

vật phương

play13:53

trình vận tốc của vật

play13:56

[Vỗ tay]

play14:00

ta viết dới dạng là v sẽ

play14:04

bằng trừ Omega a sin omeg t cộng với

play14:10

phi tương tự như ở phần trước ta sẽ thấy

play14:14

là phương trình chuẩn đây cũng chính là

play14:16

một phương trình dao động điều hòa thôi

play14:17

đúng không phương trình dao động điều

play14:19

hòa là dao động điều hòa là dao động mà

play14:21

phương trình li độ được mô tả dướ dạng

play14:23

hàm sin hoặc cosin mà thì đến đây nó

play14:25

cũng là hàm sin hoặc cosin đây này đằng

play14:28

trước nó cũng là một số không đổi thôi

play14:30

vậy bản chất là khi mà vật dao động điều

play14:32

hòa thì vận tốc của vật cũng cũng biến

play14:34

đổi điều hòa theo thời gian đúng không

play14:37

Nhưng mà trong phương trình này chúng ta

play14:38

sẽ thấy một vấn đề tương tự như lúc nãy

play14:40

chúng ta gặp đó là đằng trước nó đang bị

play14:43

lấy dấu gì đây dấu âm và chỗ này đang

play14:45

viết theo hàm gì hàm sin thì bây giờ các

play14:48

em thực hiện cho thầy một cái thao tác

play14:49

nhỏ đó là chuyển nó sang hàm cos và khử

play14:52

cái dấu trừ đằng trước đi thì ta sẽ biến

play14:54

đổi thành gì nào khi chuyển sang a từ dấ

play14:58

sin sang cos thì ta Trừ pi tr2 đúng

play15:00

không Do đó khi đưa số trừ vào bên trong

play15:02

các em chọn cho thầy cách là cộng thêm

play15:03

pi Bây giờ ta sẽ chọn cách cộng thêm pi

play15:06

thì nó sẽ được là gì là v sẽ bằng là

play15:08

Omega a này Chỗ này sẽ là cos luôn đúng

play15:10

không omeg t cộng phi này Chuyển từ sin

play15:14

sang cos thì ta Trừ pi tr2 Chuyển dấu

play15:17

trừ vào bên trong thì ta chọn cách là

play15:19

cộng cộng pi đúng không cộng pi thì

play15:23

chính là 2 pi tr2 chứ gì 2 pi tr2 trừ pi

play15:26

tr2 thì còn lại là cộng Pi tr2 Đúng chưa

play15:29

thì cái phương trình này của chúng ta sẽ

play15:31

trở thành là gì

play15:32

nà bằng Omega A cos của omeg t cộng với

play15:39

Phi và cộng thêm một lượng là bao nhiêu

play15:41

đây pi tr2 đấy là phương trình này là

play15:45

phương trình số 1 nhá Đây chính là

play15:48

phương trình vận tốc của một vật Do đâu

play15:50

Điều

play15:50

hỏa phương trình vận tốc của vật dao

play15:53

động điều

play15:54

hòa Bây giờ ta sẽ so sánh với lại cái

play15:57

phương trình dao động của vật nhá Đây là

play16:00

Omega A cos omeg t c phi này À đây là V

play16:03

nhá Thế còn X thì bằng là gì

play16:06

a omeg t cộng với phi thì các em sẽ để ý

play16:12

thấy là nó có điểm gì chung không Nó có

play16:15

điểm gì chung

play16:16

nào nó có một điểm chung đấy Đó là chỗ

play16:20

này này Chỗ này là omeg t thì chỗ này

play16:22

cũng là omeg t tức là hai thằng này có

play16:24

Omega giống nhau ch gì đúng không có

play16:26

Omega giống nhau thì sẽ giống nhau Cái

play16:28

gì nữa

play16:30

Omega mà giống nhau thì tất cả những cái

play16:32

gì mà tính theo Omega cũng giống nhau là

play16:34

gì nào Cái gì cũng tính theo Omega

play16:36

nào có chu kì T cũng tính theo Omega

play16:40

đúng không tần số f cũng tính theo Omega

play16:42

T thì bằng 1 2 pi tr Omega mà f thì bằng

play16:45

Omega tr2 pi như vậy nếu hai thằng này

play16:48

giống nhau về Omega thì sẽ giống nhau về

play16:50

cái gì nữa giống nhau về chu kì t giống

play16:53

nhau về tần số f đúng không còn lại là

play16:56

khác nhau thằng X có biên độ là A thì

play16:59

thằng V có biên độ là gì đây Omega A

play17:02

toàn bộ cái cụm đứng đằng trước cos

play17:04

chính là biên độ của cái đại lượng đấy

play17:06

thì đây chính là biên độ của V Thế còn

play17:08

thằng X này mà có pha ban đầu là phi thì

play17:11

thằng v sẽ có pha ban đầu là gì Phi cộng

play17:14

thê bao nhiêu cộng pi tr2 tức là nhiều

play17:17

hơn một lượng là pi trên pi tr2 Nếu xét

play17:20

về góc thì hai cái góc này chênh nhau

play17:22

một lượng là bao nhiêu đây pi NH2 là một

play17:24

góc gì góc vuông đúng không Vậy thì

play17:27

người ta nói là hai cái dao động này là

play17:28

hai dao động vuông pha với nhau đấy một

play17:31

số khái niệm mà các em sẽ bắt đầu làm

play17:33

quen nhá hai cái dao động mà lệch nhau

play17:34

một lượng là pi tr2 người ta nói là hai

play17:36

dao động vuông pha với nhau bởi vì nó là

play17:38

một góc vuông thì người ta nói đây là

play17:40

dao động vuông pha nhau thế còn thằng

play17:42

nào mà có pha càng nhiều thì người ta

play17:45

nói là dao động đấy càng sớm pha hơn thì

play17:47

trong hai cái thằng này thì ta So sánh

play17:48

thì ta thấy là cái v này sẽ có cái pha

play17:51

nhiều hơn một lượng là pi tr2 đúng không

play17:53

như vậy ta nói là V sớm pha hơn x và nói

play17:57

ngược lại là x sẽ chậm pha hơn V sớm pha

play18:01

hơn thì còn nói cách khác là nhanh pha

play18:03

hơn chậm pha hơn còn có cách nói khác là

play18:05

chễ pha hơn đấy một số khái niệm mới mà

play18:08

chúng ta sẽ phải tiếp cận nhá Bây giờ

play18:10

các em ghi cho thầy nhận xét như

play18:13

sau ta ghi này Khi một vật dao động điều

play18:19

hòa khi một vật dao động điều

play18:22

hòa

play18:23

thì vận tốc của vật cũng biến đổi điều

play18:27

hòa theo thời gian

play18:35

Khi một vật dao động điều hòa thì vận

play18:37

tốc của vật cũng biến đổi điều hòa theo

play18:39

thời

play18:42

gian cũng biến đổi điều hòa theo thời

play18:52

gian đấy là nhân xét thứ nhất các em ghi

play18:55

cái nhân xét Thứ hai này thì vận tốc của

play18:57

vận cũng biến đổi điều hòa theo thời

play18:59

gian

play19:04

này trông th thứ hai là V ta ghi ngắn

play19:10

gọn là cái v này này

play19:13

v biến đổi điều hòa hay là dao động điều

play19:16

hòa các em viết tắt cho thầy như sau để

play19:18

cho nó nhanh nhá Sau này các em viết à

play19:20

viết lý thuyết cho nó nhanh ta viết tắt

play19:21

luôn là dao động điều hòa như thế này

play19:24

Đấy viết tắt thành một cụm đấy cho nó

play19:26

nhanh gọn thì ta ghi là V dao động điều

play19:30

hòa

play19:33

cùng chu kì tần số và tần số góc với x

play19:40

Viết ngắn gọn là cùng gì nhỉ Viết ký

play19:43

hiệu là gì nào V dao động điều hòa cùng

play19:47

gì đy viết ngắn gọng như này nhá v này

play19:52

giao động điều hòa này

play19:55

cùng chu kì là t này tần số là gì

play19:59

tần số là F này tần số góc là Omega với

play20:04

x thông tin thứ hai thông tin thứ ba

play20:09

V dao động điều

play20:12

hòa vuông pha với

play20:17

x vuông pha với

play20:22

[âm nhạc]

play20:23

x một thông tin nữa một cách nói nữa đó

play20:26

là V dao động điều hòa sớm pha pi

play20:32

[âm nhạc]

play20:34

tr2 so với

play20:37

X sớm pha thì ta còn dùng thuật ngữ gì

play20:40

Thầy vừa nói lúc nãy là sớm pha còn dùng

play20:42

một từ khác nữa là gì nhanh pha như vậy

play20:45

Chỗ này các em có thể ngoặc cho Thầy

play20:47

luôn chỗ này thành nhanh pha

play20:49

này sớm pha hoặc nhanh pha này như vậy

play20:52

suy tiếp ra ta suy được ra là x thì thế

play20:55

nào x dao động điều hòa thế nào

play20:59

chậm pha bao nhiêu

play21:01

đấy chậm pha pi tr2 so

play21:05

với với v cái chậm Pha này có thể dùng

play21:08

từ khác nữa là

play21:10

gì trễ pha nhé Nếu nói chung chung thì

play21:15

nó là hai thằng này là vuông pha với

play21:16

nhau V vuông pha với x x vuông pha với V

play21:20

Thế còn séch cụ thể là V sớm pha ph tr2

play21:22

so với X hay là nhanh pha pi tr2 so với

play21:24

X X thì chậm pha pi tr2 so với V hay là

play21:27

chễ pha pi tr2 sa vv các em hiểu các cái

play21:30

thật tữ này chưa Đấy là về à về một số

play21:34

các cái kiến thức về vận tốc thì buổi

play21:37

sau thì thầy sẽ hướng dẫn tiếp nhá Thì

play21:40

hôm nay chúng ta học đến đây thôi

Rate This

5.0 / 5 (0 votes)

Related Tags
Harmonic OscillationVelocityAccelerationCircular MotionUniform MotionPhysics ConceptsEducational VideoScience TutorialMotion AnalysisAngular Velocity