Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thảo CHỦ ĐỀ CƠ HỌC VẬT RẮN Chun ®éng quay ®Ịu: * Vận tốc dài: v = r.ω, T =  2π t = = ; Tp= 60’= 1h; Th= 12h = 12 Tp ; TTĐ = 24 h ω n ƒ * VËn tèc gãc ω = số (rad/s) * Toạ độ góc = + ωt (rad)      -Gia tốc toàn phần: a = a n + a t a = a + a ( Vì a n vng góc với a t ) n t Trong đó: + an = rω :Gia tốc hướng tâm Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 + at = rγ = ∆v t ThS: Nguyễn Hữu Thảo :gia tốc tiếp tuyến( gia tốc vật chuyển động quỹ đạo ) + Ft= m.at ( chuyển động tròn γ = ⇒ at = ⇒ Ft = ) aπ x.2π Chú ý: a0 = rad x.vòng/phút = (rad/s); 1(vòng/s) = 2π (rad/s) 180 60 Chun ®éng quay biÕn ®ỉi ®Ịu: ( vật Bắt đầu, khởi hành, xuất phát ⇒ φ0, ω0= 0) * Phng trỡnh toạ độ góc = + 0t + γ t2/2 ω − ωo * Gia tèc gãc γ = (rad/s2) t * Giá trị gãc quay φ = ω0t + γ t2/2; Nếu vật quay nhanh dần: ωO γ > 0; chậm dần: ωOγ < Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thảo * VËn tèc gãc ω = φ’= ω0 + γ t ( vật rắn ω khơng phụ thuộc vào bk R ) γ * Giá trị góc quay giây cuối ∆ϕ = − ϕ * Số vịng vật quay thời gian t: To¹ ®é gãc φ = ω0t + γ t2/2 ⇒ n = Mômen: Mômen lực trục M = F.d ( N.m) I = ∑ m i ri2 Mômen quán tính h trục (kg.m2) + Mơmen qn tính chất điểm: I = m.r2 + Vật vành trịn hay hình trụ rỗng, trục quay trục đối xứng: IG = mR2 Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thảo mR2 + Vật mảnh, độ dài l, trục quay trung trực thanh: IG = m.l2 12 + Vật đĩa tròn hay hình trụ đặc, trục quay trục đối xứng: IG = + Vật mảnh, độ dài l, trục quay qua đầu vng góc với thanh: IG = + Vật hình cầu đặc, trục quay qua tâm: IG = mR2 + Vật quay quanh trục cách trọng tâm đoạn r : I = IG + m.r2 Hai d¹ng phơng trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định: m.l2 Phng phỏp gii BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thảo M = I γ vµ M = dL = L’(t) dt Định luật bảo toàn mômen động lợng: L = I. (kg.m2.s-1) + Định luật bảo toàn momen động lượng: L1 + L2 = L '1 + L '2 + Nếu hai vật dính vào hay nằm vật rắn ω1 = ω2 = ω §éng vật rắn chuyn quay quanh mt trc: W = L2 Iω = ; Trong I mơmen qn tính trục quay xét 2 I Phương pháp giải BTTN Vaät Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thảo CHỦ ĐỀ : DAO ĐỘNG CƠ CON LẮC LÒ XO  1/ Phương trình dao động : x = A.cos (ωt + ϕ) (cm) hoaëc (m) ; A ω, ϕ số x : li độ, độ lệch vật so với vị trí cân A= xmax: li độ cực đại, biên độ (A > 0) ω (rad/s) : tần số góc (ω > 0) ϕ (rad) : pha ban đầu phụ thuộc vào chọn gốc thời gian α = (ωt + ϕ) : pha dao động thời điểm t ( xác định trạng thái dao động) Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thảo 2/ Phương trình vận tốc : v = x’ = - ωAsin (ωt + ϕ) = ωAcos (ωt + ϕ + π ) (cm/s) (m/s) vmax = ωA : vận tốc cực đại (khi vật qua VTCB : x = 0) 3/ Phương trình gia tốc : a = -ω2.x a = x” = -ω2Acos (ωt + ϕ) = - ω2 x = ω2Acos (ωt + ϕ + π ) (cm/s2) m/s2) amax= ω2A : gia tốc cực đại (khi vật biên : x = ± A) ( li độ chậm pha vân tốc ( gia tốc ngược pha li độ x ) π π vận tốc chậm pha gia tốc ) 2 Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thaûo * Chú ý: Khi (VTCB) x = 0, a = , vmax = ωA ; Khi (VTB) x = A, amax = ω2A, v = 4/ Heä thức độc lập x v với thời gian : 2π t ∆l m = = = = 2π f ω n g k ω n = 6/ Tần số : f = = ( Hz) T 2π t 5/ Chu kyø : T = 2π A2 = x + v2 ω2 (s) n: số dao động thực thời gian t (s) Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thảo ∆l = 2π k = 2πf = T m 8/ Lực phục hồi: (lực tác dụng kéo về) mg k 7/ Tần số góc ω = F = -k x = m a (N) (N/m)(m) (kg) (m/s2) ⇒ Fmax = k A = m amax ** Lực kéo ln hướng VTCB 9/ Độ lớn lực đàn hồi vị trí x : (lực lò xo tác dụng so với vị trí cân bằng) Fx= k ∆ + x lò xo dãn thêm Fx= k ∆ − x ; lò xo nén lại 10/ Độ lớn lực đàn hồi : (lực lò xo tác dụng) Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thảo * Trường hợp lò xo treo thẳng đứng (ở VTCB lò xo bị dãn) :Chọn chiều dương hướng xuống * Ở VTCB * P = Fđh ⇒ m.g = k.∆  ∆  (m) : độ dãn lò xo vật cân * Fđhmax = k(∆  + A) * Fñhmin = k(∆  - A) ∆l > A * Fđhmin = neáu ∆l ≤ A  =  o+∆   : chiều dài vị trí cân  max=  +A  o : chiều dài tự nhiên  =  - A  x =  +x lò xo dãn thêm x = - x lò xo nén lại Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ad ' d d: khoảng cách từ S đến lưỡng lăng kính d’: khoảng cách từ đến lưỡng lăng kính A: Góc chiết quang lăng kính n: Chiết suất lăng kính ThS: Nguyễn Hữu Thảo L= d 13.GIAO THOA VỚI LƯỠNG THẤU KÍNH BI-Ê (BILLET) O1 F O2 d/ F1 F2 D Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 df d +d' λ(D − d ') ; a= e ; i= ; d-f d a D+d L=P1P2= e d d'= e =O1O2: khoảng cách hai nửa thấu kính ThS: Nguyễn Hữu Thảo Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 1/ Năng lượng photon: ε = h.f = h c λ Chủ đề 10 : LƯNG TỬ ÁNH SÁNG λ (m) : bước sóng f : (Hz) : tần số ánh sáng h = 6,625.10-34 j.s : số Plăng ; c = 3.108 m/s λ ≤ λ0 2/ Điều kiện xảy tượng quang điện: 3/ Công thức Anhxtanh lượng lượng tử : ε = A + Wñmaxo hay hf = mv2maxo hc * Cơng : A = = ε - Wđmaxo : công thoát, thuộc chất kim loại λ0 ThS: Nguyễn Hữu Thảo Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 * Giới hạn quang điện: λo = ThS: Nguyễn Hữu Thaûo hc A 1 mv2maxo = ε - A = hc( − )= eU h λ λ0 m = 9,1.10-31kg : khối lượng e- ; 1eV = 1,6.10-19J hay J = eV; 1A0 = 10-10m 1, 6.10- 19 * Định lí động (UAK): hiệu điện đặt vào anốt catốt 1 2 e.U AK = WđA - Wño= mv A - mv o vo:là vận tốc anốt; vA : vận tốc đến catốt 2 * Đối với xạ ánh sáng trắng λt 〈λ 〈λ d * Động ban đầu: Wñmaxo= Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 hc = A + mν max λt 4/ Hiệu điện hãm(Uh): ĐIỆN THẾ CỰC ĐẠI (Vmax) = ε - A với e = 1,6.10-19C e.Vmax = eU h = W = mv đmax0 max 5/ Cường độ dòng quang điện: I = N e 1, 6.10- 19 Ne : số e- thời gian 1(s) 6/ Công suất chiếu sáng: ThS: Nguyễn Hữu Thảo Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 P = N p e = 7/ Hiệu suất lượng tử: N p h.c ThS: Nguyễn Hữu Thảo A Np : số photon đến thời gian (s) λ t N H = e 100% Np = 8/ Tia Rơnghen: a) Động electron trước đập vào đối âm cực: e.U AK = Wđ = c h.c b) Bước sóng ngắn tia Rơnghen : λ = e.U ⇒ fmax = λ AK mv2 Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thảo - 19 c) Cường độ dòng điện qua ống : dùng công thức : I = N e 1, 6.10 9/ Mẫu nguyên tử Bo – Quang phổ nguyên tử Hrô: -Khi chuyển từ Em sang trạng thái dừng có lượng E n (với Em > En) ⇒nguyên tử phaùt photon : h.c h.f mn = = Em - En λ mn - Bán kính quỹ đạo dừng: r = n2.r0 (Với n = 1, 2, 3,…;ro= 0,53.10-10 ) - Quang phổ vạch nguyên tử Hrô: Laiman K; Banme L; Pasen M Sơ đồ mức lượng ngun tử Hyđrơ Phương pháp giải BTTN Vật Lyù 12 + lượng Emn= Em- En= h.f mn= + E a = E32 = E3 - E2= E31 - E21 + E32 = E31 - E21 + E g = E52 = E5 -E2 = E62 - E65 + E d = E62 = E6 - E2 = E 52 + E65 ; hc λ mn hc hc hc = − λ32 λ31 λ21 ThS: Nguyễn Hữu Thảo Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thaûo + E b = E42 = E4 -E2 = E52 - E54 13, + En= - ev (n = 1,2,3 ) n= 1: lượng mức n Chú ý : bước sóng lớn lượng nhỏ ngược lại vach đỏ ( λ a = 0,6563 mm) , vach lam ( λ β = 0,4861 m , m) vạch chàm ( λγ = 0,4340 m ), vach tím ( λδ = 0,4120 m m m) E0 = 13,6 eV Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thảo E 1 = o ( − ) với n = 2,3,4, λn1 hc n E 1 = o ( − ) với n = 3,4,5 Dãy Banme electron từ quĩ đạo L (n = 2): λn hc n E 1 = o ( − ) với n = 4,5,6 Dãy Pasen electron từ quĩ đạo M (n = 3): λn hc n Dãy laiman electron từ quĩ đạo K (n = 1): Chủ đ 11: VẬT LÝ HẠT NHÂN I Phương pháp giải: 1/cấu tạo hạt nhân Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thảo X → Z P + (A – Z) n - Độ hụt khối: ∆m = Z.mp + (A – Z).mn – mx Với mp, mn, mx khối lượng proton, nơtron, hạt nhân - Năng lượng liên kết (cũng lượng toả phá vỡ hạt nhân): Wlk = ∆m.c2 * Năng lượng cần thiết để phá hạt nhân W ≥ Wlk Wlk *Năng lượng liên kết riêng : Eo = A 4 − + o 1 o Hạt đặc biệt n, α = He, β = −1 e, β = e,1 p =1 H,o γ A Z 1 2/ Sự phóng xạ:  Chu kì bán raõ: T = ln 0, 693 = λ λ ( giây, phút, giờ, ngày, năm…) ( λ : số phóng xạ) Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12  Hằng số phóng xạ: λ = ThS: Nguyễn Hữu Thaûo ln 0, 693 = T T  mo  Số hạt có mo(g) chất lúc đầu: No= 6,023.1023   A N A Hay m = 6,022.10 23  Số hạt lại sau thời gian phân rã t :  Số hạt bị phân rã(bi giảm) sau thời gian t: V  23 23 ÷= 6,023.10 n = 6,023.10 22,4  N = N0.e = N0.2 -λt (n: soá mol) −t T = N0 t 2T (haït) −t ∆N = N0 – N = N0 (1 -2 T ) Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thảo  Khối lượng cịn lại sau thời gian phân rã t : m = m0.e-λt = m0.2 −t T (gam)(chú ý khối lượng tính theo gam)  Khối lượng bị phân rã sau thời gian t:  Độ phóng xạ lúc đầu : −t ∆m = m0 – m = m0 (1 -2 T ) Ho= λ.N o (phân rã/thời gian) −t  Độ phóng xạ lại sau thời gian t: H = λ.N = H0.e-λt = H0.2 T  Xác định tuổi mẫu vật ( xác định thời gian phóng xạ) t: Ta lập tỉ số phóng xạ lúc đầu lúc sau  Máy đếm xung cho ta biết độ phóng xạ chất: 1.xung/ phút = 1.phân rã/phút 2/ Phân trăm phóng xạ: Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12  % số hạt nhân lại:  % số hạt nhân bị phân rã ThS: Nguyễn Hữu Thảo N −t = T ⇒ t = N0 ∆N −t = (1 - T ) ⇒ t = N0  Chú ý: Nếu đề Cho: A → X + Y * Tìm khối lượng hay số hạt chất tạo thành từ chất ban đầu (phương trình phân rã hay phóng xạ) ∆NA = NoX = NoY chất tạo thành theo tỉ lệ phương trình 1:1 Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12 ThS: Nguyễn Hữu Thảo * Khi dùng công thức sau nên lưu ý đơn vò : 0,693 H = λ.N = T(s) N (Bq) t T phải đơn vị thời gian, (Bq, phân rã/ngày,phân rã/năm; 1Bq = phân rã/ giây; 1Ci = 3,7.1010 Bq); N.22,4 • Công thức liên hệ số hạt thể tích V = N A (l ) Phương trình phản ứng : * Các định luật bảo toàn thường gặp: A1 A A + Z2 B Z1 A A → Z C+ Z D ... Phương trình dao động : x = A.cos (ωt + ϕ) (cm) hoaëc (m) ; A ω, ϕ số x : li độ, độ lệch vật so với vị trí cân A= xmax: li độ cực đại, biên độ (A > 0) ω (rad/s) : tần số góc (ω > 0) ϕ (rad) : pha... + π ) (cm/s2) m/s2) amax= ω2A : gia tốc cực đại (khi vật biên : x = ± A) ( li độ chậm pha vân tốc ( gia tốc ngược pha li độ x ) π π vận tốc chậm pha gia tốc ) 2 Phương pháp giải BTTN Vật Lý 12... Lý 12 * Khoảng cách nút bụng li? ?n tiếp ThS: Nguyễn Hữu Thảo λ λ * Điều kiện để có sóng dừng dây : xét dây AB có chiều dài l số nút = n +1 * Khoảng cách nút bụng li? ??n Phương pháp giải BTTN Vật