Giáo án Chủ đề 1: Dao động điều hòa

	DAO ĐỘNG CƠ	 
 Chủ đề 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1) Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều để tìm thời gian và quãng đường.
Một điểm dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ A và tần số góc có thể coi như hình chiếu lên Ox của một điểm M chuyển động tròn đều với tốc độ góc trên quỹ đạo tròn tâm O, bán kính bằng biên độ A.
Nửa đường tròn dưới ứng với vật dao động điều hòa chuyển động theo chiều dương của trục tọa độ (v > 0).
Nửa đường tròn trên ứng với vật dao động điều hòa chuyển động theo chiều âm của trục tọa độ (v < 0).
 Bây giờ ta phải tìm thời gian ngắn nhất vật dao động điều hòa đi từ li độ đến li độ (v > 0) tương ứng với vật chuyển động tròn đều quay từ M1 (tại thời điểm t1) đến M2 (tại thời điểm t2).
+ Vậy thời gian ngắn nhất cần tìm là: 
Trong thời gian này, vật chuyển động tròn đều quay 
được một góc là: 
+ Áp dụng công thức: (1)
 với ta được .
Tìm quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian 
+ Tính góc quay: 
+ Phân tích:	 (2) với và 
+ Quãng đường vật đi được ứng với góc quay là: s1 = n.2A (3)
 Ta tính quãng đường s2 ứng với góc quay với lưu ý:
n chẵn: vật quay trở về đúng vị trí ban đầu M1 (tại thời điểm t1).
n lẻ: vật ở vị trí đối xứng với M1 qua O.
Tìm quãng đường lớn nhất smax và nhỏ nhất smin vật dao động điều hòa đi được trong thời gian .
+ Nhận xét rằng trong cùng một khoảng thời gian, vật đi càng nhanh thì quãng đường đi được càng lớn.
+ Ta biết rằng vật dao động điều hòa có vận tốc càng lớn nếu nó đi càng gần vị trí cân bằng.
+ Vậy quãng đường đi được là lớn nhất khi vật dao động điều hòa đi từ P1 đến P2 đối xứng qua O.
+ Ta có: (4)
+ Tương tự, quãng đường đi được là nhỏ nhất khi vật đi gần vị trí biên, tức là từ P đến A và quay trở lại P.
+ Ta có: 
	 (5)	
Lưu ý: Nếu thì ta phân tích (6) với và .	 
2) Vận tốc trung bình của vật dao động điều hòa vtb:
	 (7)
3) Tốc độ trung bình của vật dao động điều hòa:
	 (8)
 (9)
4) Một vài đặc điểm của vật dao động điều hòa:
Ta có: nên gia tốc của vật dao động điều hòa luôn ngược dấu với li độ x luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ x.
Khi vật đi từ vị trí cân bằng O ra hai biên thì véctơ vận tốc và véctơ gia tốc ngược chiều
Khi vật đi từ hai biên về vị trí cân bằng O thì véctơ vận tốc và véctơ gia tốc cùng chiều.
Khi vật qua vị trí cân bằng O thì đổi chiều còn không đổi chiều.