Giải Vật lí 11 trang 13 Kết nối tri thức

Với giải bài tập Vật lí lớp 11 trang 13 trong Bài 2: Mô tả dao động điều hòa sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 11.

1 782 17/04/2023


Giải Vật lí 11 trang 13 Kết nối tri thức

 

Hoạt động trang 13 Vật lí 11Xét một vật dao động điều hoà có biên độ 10 cm, tần số 5 Hz. Tại thời điểm ban đầu (t = 0) vật có li độ cực đại theo chiều dương.

- Xác định chu kì, tần số góc, pha ban đầu của dao động.

- Viết phương trình và vẽ đồ thị (x - t) của dao động.

Lời giải:

- Ta có tần số f = 5 Hz

T=1f=15=0,2s

Tần số góc: ω=2πT=2π0,2=10πrad/s

- Tại thời điểm ban đầu (t = 0) vật có li độ cực đại theo chiều dương nên pha ban đầu thoả mãn: 

- Phương trình dao động điều hoà: x=Av=0A=Acosφv=0φ=0

Xét một vật dao động điều hoà có biên độ 10 cm

Hoạt động trang 13 Vật lí 11Cho hai con lắc đơn dao động điều hoà. Biết phương trình dao động của con lắc thứ nhất là x=20cos20πt+π2cm . Con lắc thứ hai có cùng biên độ và tần số nhưng lệch về thời gian so với con lắc thứ nhất một phần tư chu kì. Viết phương trình dao động của con lắc thứ hai.

Lời giải:

Ta có con lắc thứ hai có cùng biên độ và tần số nhưng lệch về thời gian so với con lắc thứ nhất một phần tư chu kì t1=t±T4

x1=20cos20πt1+π2=20cos20πt±T4+π2cm

TH1: x1=20cos20πt+T4+π2=20cos20πt+20π.2π4ω+π2

=20cos20πt+20π.2π4.20π+π2=20cos20πt+πcm

Nhận xét: Con lắc thứ hai dao động cùng biên độ, cùng tần số nhưng sớm pha hơn con lắc thứ nhất góc π2.

TH2: x1=20cos20πtT4+π2=20cos20πt20π.2π4ω+π2

=20cos20πt20π.2π4.20π+π2=20cos20πtcm

Nhận xét: Con lắc thứ hai dao động cùng biên độ, cùng tần số nhưng trễ pha hơn con lắc thứ nhất góc π2

Câu hỏi trang 13 Vật lí 11Đại lượng nào dưới đây đặc trưng cho độ lệch về thời gian giữa hai dao động điều hoà cùng chu kì?

A. Li độ.

B. Pha.

C. Pha ban đầu.

D. Độ lệch pha.

Lời giải:

Đại lượng trưng cho độ lệch về thời gian giữa hai dao động điều hoà cùng chu kì là pha.

Đáp án đúng là: B.

Câu hỏi trang 13 Vật lí 11Hãy chứng minh rằng độ lệch pha giữa hai dao động điều hoà cùng tần số là đại lượng không đổi và bằng độ lệch pha ban đầu.

Lời giải:

Phương trình dao động của hai vật dao động điều hoà cùng tần số:

Độ lệch pha ban đầu: 

x1=Acos2πf.t+φ1

x2=Acos2πf.t+φ2

Độ lệch pha của hai dao động tại cùng một thời điểm t bất kì: Δφ=φ2φ1

φ = (2πf.t' + φ2) - (2πf.t' + φ1)  = φ2 - φ1

Chứng tỏ rằng độ lệch pha giữa hai dao động điều hoà cùng tần số là đại lượng không đổi và bằng độ lệch pha ban đầu.

Em có thể trang 13 Vật lí 11Dùng đồ thị li độ – thời gian có dạng hình sin hoặc phương trình của dao động điều hoà để xác định các đại lượng như biên độ chu kì, tần số, tần số góc và pha ban đầu của dao động đó.

Lời giải:

Ví dụ đồ thị li độ - thời gian như hình dưới

tittle

Từ đồ thị xác định được các đại lượng:

- Biên độ: A = 6 cm

- Chu kì: T = 1 s

- Tần số: f = 1 Hz

- Tần số góc: ω=2πrad/s

- Pha ban đầu: φ=π2rad

Em có thể trang 13 Vật lí 11Biết cách xác định độ lệch pha giữa hai dao động điều hoà cùng chu kì.

Lời giải:

Em có thể sử dụng đồ thị hoặc dựa vào phương trình để xác định độ lệch pha của hai dao động điều hoà.

VD: Phương trình dao động của hai vật dao động điều hoà cùng chu kì:

x1=Acos2πT.t+φ1

x2=Acos2πT.t+φ2

Độ lệch pha ban đầu: Δφ=φ2φ1

Độ lệch pha của hai dao động tại cùng một thời điểm t bất kì:

Δφ=2πT.t'+φ22πT.t'+φ1=φ2φ1

Xem thêm lời giải SGK Vật lí 11 Bài 2 Kết nối tri thức:

Giải Vật lí 11 trang 10 Kết nối tri thức

Giải Vật lí 11 trang 11 Kết nối tri thức

1 782 17/04/2023


Xem thêm các chương trình khác: