CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 (2011-2012) Biên soạn:GV LÊ HUY VŨ (Tel:0944311000) CHƯƠNG I:DAO ĐỘNG CƠ HỌC I-Dao động tuần hoàn là dao ng sau nhng khong thi gian bng nhau thì vt lp li v trí c và hưng c., thi gian thc hin mt dao ng toàn phn ó gi là chu kỳ T(s)   Biểu thức liên hệ: n t f T === ω π 21 n là s dao ng trong t(s) II-Daođộng điều hòa:là dao ng tun hoàn trong ó li  mô t bng mt hàm cosin hay (sin) theo thi gian . A, ϕ ω , là hng s Li độ: ).cos( ϕ ω + = tAx Biên : A=x max ; Pha ban u ϕ Vận tốc ) 2 .cos().sin( π ϕωωϕωω ++=+−= tAtAv Gia tốc xtAa 22 ).cos( ωϕωω −=+−= Biu thc liên h c lp thi gian 2 2 22 ω v xA += ; xa 2 ω −=    Quan hệ về pha ,tần số, độ lớn giữa li độ,vận tốc và gia tốc: x,v,a bin i cùng tn s f ; a ngưc pha x, v vuông pha x    Quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa: M chuyn ng tròn u trên (O,A) P là hình chiu ca M lên ưng kính  P dao ng iu hòa trên qu o là on thng dài l= 2A  Góc quay: t T t π ωϕ 2 . ==∆  Liên hệ giữa Độ lớn li độ,vận tốc, gia tốc trong dao động : +Khi vt i t VTCB ra biên thì |x|↑ |v|↓ |a|↑ +Khi vt i t biên v VTCB thì |x|↓ |v|↑ |a|↓ +Ti VTCB : x=0; |v| C = ωA; |a| = 0 +Ti 2 Biên : |x| C = A; |v| = 0 ; |a| C = ω 2 A  Liên hệ giữa góc quay ∆φ - Thời gian t - Đường đi S φ=2π  t=T  S=4A ; φ=π  t=T/2 S=2A φ=π/2 t=T/4  S=A (Ch úng khi vt i t O-A, ngưc li) III-Con lắc lò xo gồm {k(N/m),m(kg)} là một hệ dao động điều hòa vì xa 2 ω −= với m k = ω hay m k f π 2 1 =  Lực kéo về: kxF − = ( → F luôn hưng v VTCB và i chiu khi qua VTCB, F t l vi li  dao ng , F ∉ m )  Chu kỳ: k m T π 2= ; Khi m = m 1 +m 2  2 2 2 1 2 TTT +=  Con lắc lò xo khi treo thẳng đứng: MaxCTCĐ AlkFAlkF l g f g l T k mg l ]0, [) ;(; 2 1 ;2; −∆=+∆= ∆ = ∆ ==∆ π π  Khảo sát năng lượng của con lắc lò xo: 2 2 1 mvW đ = ; 2 2 1 kxW t = ; 222 2 1 2 1 AmkAWWW tđ ω ==+= W t , W đ biến đổi tuần hoàn với chu kỳ 2 T hay tần số 2f Trong một chu kỳ T có 4 lần W đ = n.W t tại li độ 1+ ±= n A x IV-Con lắc đơn {l(mét),m(kg)} dao động điều hòa khi α≤10 0  Lực kéo về: l mgs F −=    l g = ω  Chu kỳ: g l T π 2=  Khảo sát năng lượng của con lắc đơn: )cos1( α − = mglW t ; )cos(cos 0 αα −= mglW đ ; )cos1( 0 α − = mglW V-Dao động tắt dần: là dao ng có biên độ và năng lượng gim dn theo thi gian do lc cn môi trưng VI-Dao động cưỡng bức:H dao ng (tn s riêng f 0 )chu tác dng ca ngoi lc cưng bc (tn s f)dao động theo tần số f. Cng hưng cơ hc: 0 ffA CĐ = ↔ Khi F ms nh thì A C càng ln VII-Dao động duy trì: H dao ng (có tn s riêng f 0 ) ưc duy trì bng cách gi nguyên biên  và tn sh dao ng theo f 0 . VIII-Tổng hợp dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số Biên độ tổng hợp và pha ban đầu tổnghợp: 2211 2211 2121 2 2 2 1 2 coscos sinsin tan )cos(2 ϕϕ ϕϕ ϕ ϕϕ AA AA AAAAA + + = −++= 2121 || AAAAA +≤≤−  Ảnh hưởng độ lệch pha 12 ϕ ϕ ϕ − = ∆ 21 2 AAAn CĐ + = → = ∆ π ϕ (cùng pha) ||)12( 21 AAAn CT −=→+=∆ πϕ (ngưc pha) ( n=0,±1;±2 ) 2 2 2 1 2 )12( AAAn +=→+=∆ π ϕ (vuông pha) CHƯƠNG II:SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM I-Sóng cơ học là nhng dao ng cơ hc lan truyn trong không gian nh s liên kt gia các phân t môi trưng.  Sóng ngang: Phương dao ng vuông góc phương truyn (Chỉ truyền được trên bề mặt chất lỏng và trong chất rắn)  Sóng dc: Phương dao ng trùng vi phương truyn (Truyền dược các môi trường rắn,lỏng,khí ” trừ chân không)  Các đại lượng vật lý đặc trưng cho sóng: +Tn s f luôn không i khi truyn qua các môi trưng. +Vân tc sóng ph thuc tính àn hi và mt  môi trưng. +Bưc sóng là khong cách ngn nht gia hai im trên phương truyn dao ng cùng pha hay quãng ưng sóng truyn trong mt chu kỳ: f v vT == λ   lch pha: v dd ω λ π ϕ ==∆ 2  Phương trình sóng: ) 2 cos()cos( λ π ω ω ω x ta v x tau M −=−= II-Giao thoa là hai sóng kt hp gp nhau trong không gian to thành nhng im xác nh có biên  cc i hay cc tiu.  iu kiu giao thoa: S 1 S 2 cùng phương, cùng tn s và ∆φ=h.s  V trí cc i: λ kd = ; V trí cc tiu: λ )5,0( + = kd  Khong cách gia hai C hoc gia hai CT liên tip i=λ/2  S N C ; N CT có gia 2 ngun S 1 S 2 ng b có chiu dài L: a= [L/i] Nu a lN C =a;N CT =a+1 ; Nu a chnN CT =a;N C =a+1 III-Sóng dừng là giao thoa gia sóng ti và sóng phn to thành nhng nút và bng c nh trong không gian. Hai đầu cố định Một đầu hở, một đầu tự do Sóng ti ngưc pha sóng phn x Sóng ti cùng pha sóng phn x iêu kin : 2 λ kl = (k=1,2,3 ) ll MaxMin 2 2 =→= λ λ iêu kin : 4 )12( λ += kl ( k=0,1,2 ) ll MaxMin 4 4 =→= λ λ k=bó ; nút=k+1; bng=k k=bó ; nút=k+1; bng=k+1   Sóng âm là sóng dc truyn ưc trong môi trưng rn,lng,khí Âm thanh là sóng âm có f [16hz20khz] ; v R >v L >v K Đặc trưng vật lý của âm: Đặc trưng sinh lý của âm: Tần sô âm f (hz) Độ cao da vào tn s f Cường độ âm )( 2 m W S P I = Độ to da vào mc cưng  âm Mức cường độ âm L(dB): B A BA I I LL I I dBL lg10lg10)( 0 =−→= Âm sắc da vào  th âm (A,f) Giúp ta phân bit các ngun âm M t M o P y x' wt j j x x CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 (2011-2012) Biên soạn:GV LÊ HUY VŨ (Tel:0944311000) O ϕ L U r C U r LC U r R U r U r I r U U N 2 N 1 C L ξ + - q N S CHƯƠNG III:DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I-Điện áp & cường độ dòng điện chiều i=I 0 cosωt u= U 0 cos(ωt + ϕ); u=U 0 cosωt i= I 0 cos(ωt - ϕ) ; vi ϕ = ϕ u – ϕ i ] 2 , 2 [ π π −∈ là  lch pha ca u so vi i Giá trị hiệu dụng(là số chỉ của (A),(V) kế: 2 ; 2 00 U U I I == II-Đoạn mạch chỉ có R hoặc L hoặc C: Mạch chỉ có R Mạch chỉ có L Mạch chỉ có C tUu tIi R ω ω cos cos 0 0 = = u R cùng pha i hay 0= R ϕ nh lut Ôm : R U I R = R:in tr thun ) 2 cos( cos 0 0 π ω ω += = tUu tIi L u L nhanh pha hơn i góc 2 π ; 2 π ϕ += L nh lut Ôm : L LL Z U L U I == ω Z L =ωL:cm kháng ) 2 cos( cos 0 0 π ω ω −= = tUu tIi C u C chm pha hơn i góc 2 π ; 2 π ϕ −= C 1 C CC Z U C U I == ω Z C= C ω 1 :dung kháng III-Đoạn mạch RLC nối tiếp : u=u R +u L +u C ; (cùng i)  Giản đồ Fex-nen  Biểu thức tính U,ϕ      − = −+= →      − = −+= R ZZ ZZRZ U UU UUUU CL CL R CL CLR ϕ ϕ tan )( tan )( 22 22 Định luật Ôm: Z U I Z U I =↔= 0 0 Tổng trở: 22 ) 1 ( C LRZ ω ω −+= Công suất: R Z U RIUIP 2 2 2 cos === ϕ Hệ số công suất: Z R U U R == ϕ cos IV-Khảo sát công suất P (hoặc I ) theo ω ωω ω hoặc L hoặc C P(I) Khi: ω 2 LC<1 : Mch có tính dung kháng R U I CĐ = Z L =Z C ω 2 LC>1 : Mch có tính cm kháng R U P CĐ 2 = Z C >Z L Z L >Z C 0 ω ωω ω LC  Khi ω ωω ω 2 LC=Z L /Z C =1 (Cộng hưởng điện) H qu : Z CT =RU=U R ; Z L =Z C U L =U C ; ϕ=0cosϕ =1  Khi ω ωω ω 2 LC ≠1  Có 2 giá tr ω,L,C cho cùng giá tr I hoc P ω ωω ω 2 =ω ωω ω 1 ω ωω ω 2 ; Z C =(Z C1 +Z C2 ) /2 ; Z L =(Z L1 +Z L2 ) /2 V-Khảo sát công suất P (hoặc I) theo R P 0 2 2R U P CĐ = 4 π ϕ ±= 2 0 R U I CĐ = 0 R 0 R  Khi: R 0 =|Z L -Z C |Z=R 0 2  U=U R0 2 4 π ϕ ±= cosϕ= 2 2 ;Khi CL UU >→+= 4 π ϕ ( ngưc li)  Khi R≠|Z L -Z C |Có 2 giá tr R cho cùng giá tr công sut P (hoc I) tha: R 1 R 2 =|Z L - Z C | 2 VI-Máy Biến áp:Thit b i in áp in xoay chiu,gi nguyên tn s. Nguyên tắc:da vào h.tưng cm ng in t. Cấu tạo: gm cun sơ cp và cun th cp có s vòng khác qun chung trên mt lõi thép k thut.  Công thức thực nghiệm: 1 2 2 1 2 1 I I N N U U k === k>1: Máy tăng áp. Truyền tải điện năng: R U P P 2 2 )cos( ϕ =∆ k <1: Máy hạ áp. P: Công sut truyn ti, R: in tr dây ti ∆P: Công sut hao phí do ta nhit trên dây.  gim hao phí ta dùng máy bin áp tăng U n lần ∆P giảm đi n 2 lân. VII-Máy phát điện xoay chiều 3 pha:Thit b to ra dòng in 3 pha Cấu tạo: Stato là phn ng gm 3cun dây t lch nhau 120 0 trên võ máy hình tròn. Rôto là phn cm là nam châm in quay u ti tâm O ca máy. Nguyên tắc: Da vào h.tưng cm ng in t Ưu điểm: ơn gin,Công sut ln, tit kim dây Tần số phát: pnf = p:s cp cc nam châm, n(vòng/s) tc  quay. Dòng điện xoay chiều 3 pha là h thng gm 3 dòng in xoay chiu cùng bin ,cùng tn s nhưng lch nhau v pha là 2π/3 Cách mắc điện xoay chiều 3 pha: Mắc hình sao (3 dây pha, 1dây trung hòa)   3; pdpd UUII == Mắc hình tam giác (ch có 3 dây pha)   pdpd UUII == ; 3 VIII-Động cơ không đồng bộ ba pha: Bin in năngcơ năng Cấu tạo: Stato ( phn cm) là 3 cun dây ging nhau t lch nhau 120 0 trên võ máy hình tròn (ging stato máy phát) . Rôto (phn ng) là các cun dây (Cu) qun trên lõi Fe k thut ging như “lng sóc” Nguyên tắc: Da vào hin tưng cm ng in t và s dng t trưng quay.   Đặc điểm: Tn s quay ca t trưng (f 1 ) bng tn s ca dòng in xoay chiu(f 2 ) và luôn ln hơn tn s quay ca rôto (f 1 =f 2 >f 3 ) Ưu điểm: ơn gin, công sut ln, d i chiu quay CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 1.Mạch dao động LC: mch kín gm t in C và cu n dây L to ra dao ng in t t do vi tn s góc riêng LC 1 = ω in tích ).cos( 0 ϕ ω + = tQq Dòng in ) 2 .cos( 0 π ϕω ++= tIi với 00 .QI ω = Vy: i bin thiên iu hòa cùng tn s nhưng nhanh pha 2 π so vơí q.  Chu kỳ và tần số riêng của mạch dao động: 0 0 22 2 I Q LCT ππ ω π === LC T f π 2 11 == Khi: C 1 //C 2    2 2 2 1 2 TTT += ; C 1 ntC 2    2 2 2 1 2 fff +=  Năng lượng điên Năng lượngtừ Năng lượng điện từ C q CuW C 2 2 1 2 2 == 2 2 1 LiW L = C Q LICUW 2 2 1 2 1 2 02 0 2 0 === 2. Sóng điện từ: là in t trưng (là sóng ngang) lan truyn trong không gian ,truyn ưc trong chân không vi tc  c=3.10 8 m, mang năng lưng, dao ng in ,t ti 1 im ng pha, có bưc sóng f c cT == λ Ănten: mch dao LC ng h, năng lưng in t bc x cc i 3.Sóng vô tuyến: Sóng cc ngn: λ (0.1- 10m) i qua tng in lithông tin vũ tr Sóng ngn : λ (10- 100m) có mt dãy hp bưc sóng 16m,19m,25m, 31m,41m ) b tng in li phn x c ngày êmthông tin toàn cu Sóng trung : λ (10 2 - 10 3 m) ban ngày tng in li hp th mnh,ban êm ít hp th và phn xthông tin a phương hoc ban êm Sóng dài: λ (10 3 – 3.10 3 m) ít b H 2 O hp th thông tin dưi H 2 O CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 (2011-2012) Biên soạn:GV LÊ HUY VŨ (Tel:0944311000) . 2211 2211 2121 2 2 2 1 2 coscos sinsin tan )cos(2 ϕϕ ϕϕ ϕ ϕϕ AA AA AAAAA + + = −++= 2121 || AAAAA +≤≤−  Ảnh hưởng độ lệch pha 12 ϕ ϕ ϕ − = ∆ 21 2 AAAn CĐ + = → = ∆ π ϕ (cùng pha) || )12( 21 AAAn CT −=→+=∆ πϕ (ngưc. đồng bộ ba pha: Bin in năngcơ năng Cấu tạo: Stato ( phn cm) là 3 cun dây ging nhau t lch nhau 120 0 trên võ máy hình tròn (ging stato máy phát) . Rôto (phn ng) là các cun dây. phân bit các ngun âm M t M o P y x' wt j j x x CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 (2011-2 012) Biên soạn:GV LÊ HUY VŨ (Tel:0944311000) O ϕ L U r C U r LC U r R U r U r