Dao động

Học xong unit này bạn làm được gì

• Mô tả dao động điều hòa và phân biệt nó với chuyển động tuần hoàn, vị trí cân bằng và lực hồi phục trong một hệ chuyển động một chiều.
• Xác định vị trí cân bằng bằng điều kiện $F_{net}=0$ và xác định lực hồi phục bằng dấu của $F_{net}$ so với $x-x_{eq}$, không mặc định $x_{eq}=0$.
• Giải thích vì sao tính tuần hoàn hoặc lực hướng về cân bằng riêng lẻ chưa đủ để kết luận dao động điều hòa; phải kiểm tra thêm tính tỉ lệ giữa $|F_{net}|$ và $|x-x_{eq}|$.
• Từ hàm hợp lực tuyến tính, tìm $x_{eq}$, viết lại dưới dạng $F_{net}=-k_{eff}(x-x_{eq})$ và xác định $k_{eff}>0$ mà không tính gia tốc hay chuyển động theo thời gian.
• Từ bảng hoặc đồ thị lực–vị trí, xác định $x_{eq}$ bằng điểm có lực bằng $0$, kiểm tra hệ số góc âm không đổi và lấy độ lớn hệ số góc làm $k_{eff}$.
• Giải thích bằng dạng chuẩn vì sao dấu âm biểu thị lực ngược chiều độ dời và vì sao một hạng lực không đổi có thể dịch chuyển vị trí cân bằng mà không đổi $k_{eff}$.
• Phân loại một chuyển động tuần hoàn là dao động điều hòa hay không bằng cách kiểm tra $F_{net}(0)=0$, $F_{net}q<0$ ở hai phía và $|F_{net}|/|q|$ không đổi trên toàn miền xét.
• So sánh quan hệ lực tuyến tính với quan hệ hồi phục phi tuyến và phân biệt dao động điều hòa chính xác trên toàn miền với xấp xỉ tuyến tính chỉ gần vị trí cân bằng.
• Xác định và liên hệ chu kỳ, tần số và tần số góc (angular frequency) của một vật dao động điều hòa (simple harmonic motion, SHM) từ dữ kiện thời gian hoặc từ một trong ba đại lượng đã biết.
• Tính và so sánh chu kỳ của hệ vật–lò xo lý tưởng (object–ideal-spring oscillator), đồng thời mô tả sự phụ thuộc của chu kỳ vào khối lượng và hằng số lò xo.

Lộ trình bài học

1. U07-T01Nhận diện dao động điều hòa từ quan hệ lực–vị tríDefining Simple Harmonic Motion (SHM)
2. U07-T02Điều gì quyết định nhịp dao động của lò xo và con lắc?Frequency and Period of SHM
3. U07-T03Biểu diễn và phân tích dao động điều hòaRepresenting and Analyzing SHM
4. U07-T04Năng lượng trong dao động điều hòaEnergy of Simple Harmonic Oscillators
5. U07-T05Từ mômen lực phục hồi đến chu kỳ của các con lắc quaySimple and Physical Pendulums

Nội dung bài học mở cho học viên đã mua khoá hoặc học tại lớp (giáo viên mở theo tiến độ dạy).