Sách vật lý chuyển động/Các loại chuyển động/Dao động

Dao động một loại chuyển động tuần hoàn của một vật quanh một vị trí cân bằng lập đi lập lại trong một chu kỳ thời gian . Thí dụ như Dao động lò xo , Dao động con lắc , Dao động điện , Dao động điện từ

:

Các loại dao động

Dao động lò xo

Dao động lò xo lên xuống

$F_a=F_y$
$ma=-ky$
$a=-\frac{k}{m}y$
$\frac{d^2}{d{t}^2}y=-\frac{k}{m}y$
$y=A\sin (\omega t)$
$\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}$

$\frac{d^2}{d{t}^2}y=-\frac{k}{m}y$

$y=A\sin (\omega t)$
$\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}$

Dao động lò xo qua lại

$F_a=F_x$
$ma=-kx$
$a=-\frac{k}{m}x$
$\frac{d^2}{d{t}^2}x=-\frac{k}{m}x$
$x=A\sin (\omega t)$
$\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}$ ||
$\frac{d^2}{d{t}^2}y=-\frac{k}{m}x$

$x=A\sin (\omega t)$
$\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}$

Dao động con lắc

$\frac{d^2}{d{t}^2}y=-\frac{l}{g}y$
$y=A\sin \omega t$
$\omega =\sqrt{\frac{l}{g}}$

$\frac{d^2}{d{t}^2}y=-\frac{l}{g}y$
$y=A\sin \omega t$
$\omega =\sqrt{\frac{l}{g}}$

Dao động mạch điện RLC nối tiếp

Mạch điện RLC nối tiếp với R≠0

Ỏ trạng thái cân bằng

$V_L+V_C+V_R=0$

$L\frac{d^{2}i}{d{t}^2}+\frac{1}{C}\int idt+iR=0$

$\frac{d^{2}i}{d{t}^2}+\frac{R}{L}\frac{di}{dt}+\frac{1}{LC}i=0$

$s^{2}i+\frac{R}{L}si+\frac{1}{LC}i=0$

$s^2+2\alpha +\beta =0$

$s$	$\alpha ,\beta$	$f(t)=A{e}^{st}$
$\alpha$	$\alpha =\beta$	$i=A{e}^{-\alpha t}=A(\alpha )$
$\alpha \pm \lambda$	$\alpha >\beta$	$i=A{e}^{(-\alpha \pm \lambda )t}=A(\alpha )e^{\lambda t}+A(\alpha )e^{-\lambda t}$
$\alpha \pm j\omega$	$\alpha >\beta$	$i=A{e}^{(-\alpha \pm \lambda )t}=A(\alpha )sin\omega t$

$A(\alpha )=A{e}^{-\alpha t}$

$\omega =\sqrt{\beta -\alpha }$

$\lambda =\sqrt{\alpha -\beta }$

$\beta =\frac{1}{LC}$

$\alpha =\frac{R}{2L}$

Ở trạng thái đồng bộ

$Z_t=Z_L+Z_C+Z_R=R$

$Z_C+Z_L=0$

$\omega L=-\frac{1}{\omega C}$

${\omega }_o=\sqrt{-\frac{1}{LC}}=\pm j\sqrt{\frac{1}{LC}}=\pm j\sqrt{\frac{1}{T}}$

$T=LC$

$i(\omega =0)=0$

$i(\omega ={\omega }_o)=\frac{v}{R}$

$i(\omega =00)=0$

Mạch điện LC nối tiếp với R=0

• Ở trạng thái cân bằng

$V_L+V_C=0$

$L\frac{d^{2}i}{d{t}^2}+\frac{1}{C}\int idt=0$

$\frac{d^{2}i}{d{t}^2}+\frac{1}{LC}i=0$

$\frac{d^{2}i}{d{t}^2}=-\frac{1}{T}i$

$i=A{e}^{\sqrt{-\frac{1}{T}}t}=A{e}^{\pm j\omega t}=A\sin \omega t$

$\omega =\sqrt{\frac{1}{T}}$

$T=LC$

• Ở trạng thái đồng bộ

$Z_C=-Z_L$ . $V_C=-V_L$

$v(\theta )=A\sin ({\omega }_{o}t+2\pi )-A\sin ({\omega }_{o}t-2\pi )$

${\omega }_o=\pm j\sqrt{\frac{1}{T}}$

$T=LC$

Mạch điện RC nối tiếp với L=0

Ở trạng thái cân bằng

$v_C+v_R=0$

$C\frac{dv}{dt}+\frac{v}{R}=0$

$\frac{dv}{dt}=-\frac{1}{T}$

$\frac{dv}{v}=-\frac{1}{T}dt$

$\int \frac{dv}{v}=-\frac{1}{T}\int dt$

$Lnv=-\frac{1}{T}t+c$

$v=e^{-\frac{1}{T}t+c}=A{e}^{-\frac{1}{T}t}$

$T=RC$

Mạch điện RL nối tiếp với C=0

Ở trạng thái cân bằng

$v_L+v_R=0$

$L\frac{di}{dt}+iR=0$

$\frac{di}{dt}=-\frac{1}{T}$

$\frac{di}{i}=-\frac{1}{T}dt$

$\int \frac{di}{v}=-\frac{1}{T}\int dt$

$Lni=-\frac{1}{T}t+c$

$i=e^{-\frac{1}{T}t+c}=A{e}^{-\frac{1}{T}t}$

$T=\frac{L}{R}$

Mạch điện L với R.C=0

• Ở trạng thái cân bằng với H = 0

${\mathrm{\nabla }}^{2}E=-\omega E$

${\mathrm{\nabla }}^{2}B=-\omega B$

$E=A\sin \omega t$

$B=A\sin \omega t$

$\omega =\sqrt{\frac{1}{T}}$

$T=\mu ϵ$

• Ở trạng thái đồng bộ với H ≠ 0

${\mathrm{\nabla }}^{2}E=-{\omega }_{o}E$

${\mathrm{\nabla }}^{2}B=-{\omega }_{o}B$

$E=A\sin {\omega }_{o}t$

$B=A\sin {\omega }_{o}t$

${\omega }_o=\sqrt{\frac{1}{T_o}}$

$T_o={\mu }_o{ϵ}_o$