GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 CHƯƠNG : DAO ĐỘNG CƠ I DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Phương trình dao động: x = Acos(ωt + ϕ) Vận tốc tức thời: v = − ωAsin(ωt + ϕ) Công thức lượng giác thường gặp : π −cosu = cos(u + π) ; sinu = cos(u − )  v chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương v > 0, theo chiều âm v < 0) Gia tốc tức thời chu kỳ, tần số : a = − ω2Acos(ωt + ϕ)  a hướng vị trí cân bằn Chu kỳ T : Thời gian để hệ thực dao động toàn phần = T 2π Δt = ω N ∆t : thời gian hệ thực đuợc N dao động Tần số f (Hz) : Số dao động toàn phần mà vật thực đơn ω f = = vị thời gian T 2π |v| Max = ωA; |a| Min = Vật VTCB: x = 0; |a| Max = ω2A Vật biên: x = ±A; |v| Min = 0; a v2 v2 A + A= x + = Hệ thức độc lập: ω ω ω 2 2 W = W + W = mω A đ t Cơ năng: 2 2 W ) Wsin (ωt + ϕ ) = Với đ mv= mω A sin (ωt + ϕ= 1 2 mω= x mω A2 cos (ωt = + ϕ ) Wco s (ωt + ϕ ) 2 T ∆ t = + Sau khoảng thời gian động lại Wt = Đt : 0914.449.230 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 W = hay W= d t + Khi Wd = n.Wt W Wd Wt = = 2 x= ± ta có A n+1 Wd A = −1 + Tỉ số động : W x t + Trong chu kỳ dao động hòa có lần Wd = n.Wt + Trong trình dao động động tăng giảmvà ngược lại + Cơ tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động Năng lượng Gia tốc Vận tốc Wđmax = ½ kA2 Wt = Wđ = Wt Wđ = Wt a= a = ½ amax a=0 v = v max v = v max amax 2 v = v max Wđ = Wtmax = ½ kA2 Wt = Wđ a= amax a = amax v v = max 2 v=0 x Li độ A (VTCB) Thời gian T/12 A 2 T/24 A T/24 T/8 +A (biên) T/12 T/8 T/12 T/6 T/4 Đt : 0914.449.230 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 Dao động điều hoà có tần số góc ω, tần số f, chu kỳ T Thì động biến thiên với tần số góc 2ω, tần số 2f, chu kỳ T/2 Động trung bình thời gian nT/2 ( n∈N*, T chu kỳ dao động) là: W = mω2 A 2 Khoảng thời gian ngắn để vật từ vị trí có li độ x đến x t ∆= ∆ϕ ϕ2 − ϕ1 = ω ω x1  co s ϕ =  A  x với  co s ϕ =  A M1 M2 ∆ϕ -A x2 ( ≤ ϕ1 ,ϕ2 ≤ π ) x1 O A ∆ϕ M'2 M'1 Đt : 0914.449.230 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 T −A − − A 2 A T + − A + A 2 A + +A x A T T 12 10 Chiều dài quỹ đạo: L = 2A 13.Tính quãng đường lớn nhỏ vật khoảng thời gian < ∆t < T/2 Vật có vận tốc lớn qua VTCB, nhỏ qua vị trí biên nên khoảng thời gian quãng đường lớn vật gần VTCB nhỏ gần vị trí biên Sử dụng mối liên hệ dao động điều hoà chuyển đường tròn Ta phải tính góc quét ∆ϕ = ω∆t Quãng đường lớn vật từ M đến M đối xứng qua trục sin SMax Δφ = 2A sin Quãng đường nhỏ vật từ M đến M đối xứng qua trục cos S= 2A(1 − cos Min Δφ ) Lưu ý: + Trong trường hợp ∆t > T/2 T T * = t n + ∆t ' n ∈ N ;0 < ∆t ' < Tách ∆ 2 Đt : 0914.449.230 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 T quãng đường 2nA + Trong thời gian ∆t’ quãng đường lớn nhất, nhỏ tính Tốc độ trung bình lớn nhỏ khoảng thời gian ∆t: + Trong thời gian n vtbMax S Min S Max v = = tbMin ∆t với S Max ; S Min tính ∆t 14 Các bước lập phương trình dao động dao động điều hoà: * Tính ω: Sử dụng công thức sau : = ω v = A − x2 a = x a MAX v MAX = A A * Tính A A= v MAX = ω a MAX L FMAX = = = ω k 2W k * Tính ϕ dựa vào điều kiện đầu: lúc t = t =  x Acos(ωt0 + ϕ ) ⇒ϕ (thường t = 0) v = − A sin( t + ) ω ω ϕ  Lưu ý: + Vật chuyển động theo chiều dương v > 0, ngược lại v < + Kéo vật khỏi vị trí cân đoạn x buông nhẹ (v = 0, không vận tốc đầu) A = x + Chiều dài cực đại l max cực tiểu l trình dao động : lmax − lmin A= + Đối với lắc lò xo thẳng đứng đề cho đưa vật đến vị trí lò xo không biến dạng (không giãn) buông không vận tốc đầu ta có + Các giá trị ϕ thường gặp toán : Gốc thời gian ( t = )là lúc : A = ∆l π − + Vật qua VTCB theo chiều duơng ⇒ ϕ = Đt : 0914.449.230 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh π Công Thức Vật Lý 12 + + Vật qua VTCB theo chiều âm ⇒ ϕ = + Vật biên dương ⇒ ϕ = π + Vật biên âm ⇒ ϕ = ϕ = −π π A ϕ ⇒ = − theo chiều dương π A ⇒ ϕ = + x = + + Vật qua vị trí theo chiều âm A 2π x = − ϕ ⇒ = − + Vật qua vị trí theo chiều dương 2π A ϕ ⇒ = + x = − + Vật qua vị trí theo chiều âm II CON LẮC LÒ XO + Vật qua vị trí x = + k Tần số góc: ω = m ; T Chu kỳ: = -A nén m 2π = 2π ω k ; -A ∆l ∆l giãn O ω k f = = = Tần số: T 2π 2π m A Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản vật dao động giới hạn đàn hồi x 2.Cơ năng: 1 Hình a (A < ∆l) W = mω A2 kA = 2 * Độ biến dạng lò xo thẳng đứng vật VTCB: mg ∆l = k T = 2π ⇒ O giãn A x Hình b (A > ∆l) ∆l g * Độ biến dạng lò xo vật VTCB với lắc lò xo nằm mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α: Đt : 0914.449.230 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 ∆l mg sin α = π T ∆l = ⇒ g sin α k + Chiều dài lò xo VTCB: l CB = l + ∆l (l chiều dài tự nhiên) + Chiều dài cực tiểu (khi vật vị trí cao nhất): l Min = l + ∆l – A + Chiều dài cực đại (khi vật vị trí thấp nhất): l Max = l + ∆l + A lCB = (lMin + lMax)/2 + Khi A >∆l (Với Ox hướng xuống): - Thời gian lò xo nén lần thời gian ngắn để vật từ vị trí x = − ∆l đến x = − A - Thời gian lò xo giãn lần thời gian ngắn để vật từ vị trí x = − ∆l đến x = A, Lưu ý: Trong dao động (một chu kỳ) lò xo nén lần giãn lần Lực kéo hay lực hồi phục F = − kx = − mω x Đặc điểm: * Là lực gây dao động cho vật * Luôn hướng VTCB * Biến thiên điều hoà tần số với li độ Lực đàn hồi lực đưa vật vị trí lò xo không biến dạng Có độ lớn F đh = kx* (x* độ biến dạng lò xo) * Với lắc lò xo nằm ngang lực kéo lực đàn hồi (vì VTCB lò xo không biến dạng) * Với lắc lò xo thẳng đứng đặt mặt phẳng nghiêng + Độ lớn lực đàn hồi có biểu thức: * F đh = k|∆l + x| với chiều dương hướng xuống * F đh = k|∆l − x| với chiều dương hướng lên + Lực đàn hồi cực đại (lực kéo): F Max = k(∆l + A) = F Kmax (lúc vật vị trí thấp nhất) + Lực đàn hồi cực tiểu: * Nếu A < ∆l ⇒ F Min = k(∆l − A) = F KMin * Nếu A ≥ ∆l ⇒ F Min = (lúc vật qua vị trí lò xo không biến dạng) Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đại: F Nmax = k(A − ∆l) (lúc vật vị trí cao nhất) Đt : 0914.449.230 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l cắt thành lò xo có độ cứng k , k , … chiều dài tương ứng l , l , … có: kl = k 1l = k 2l = … Ghép lò xo: 1 * Nối tiếp k = k + k + ⇒ treo vật khối lượng thì: T2 = T + T 2 * Song song: k = k + k + … ⇒ treo vật khối lượng 1 = + thì: T T T + Gắn lò xo k vào vật khối lượng m1 chu kỳ T , vào vật khối lượng m2 T , vào vật khối lượng m +m2 chu kỳ T , vào vật khối lượng m – m (m1 > m ) chu kỳ T 2 T= T + T 2 2 T= T T − Thì ta có: Đo chu kỳ phương pháp trùng phùng Để xác định chu kỳ T lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T (đã biết) lắc khác (T ≈ T ) Hai lắc gọi trùng phùng chúng đồng thời qua vị trí xác định theo chiều TT0 θ = Thời gian hai lần trùng phùng T − T0 Nếu T > T ⇒ θ = (n+1)T = nT Nếu T < T ⇒ θ = nT = (n+1)T với n ∈ N* III CON LẮC ĐƠN 1.Tần số góc: ω = T Chu kỳ: = g l ; 2π = 2π ω l g ; ω g Tần số: f= T= 2π= 2π l Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản α ⇒ F ↑↑ E ;   q < ⇒ F ↑↓ E )  * Lực đẩy Ácsimét: F = DgV ( F luông thẳng đứng hướng lên) Trong đó: D khối lượng riêng chất lỏng hay chất khí g gia tốc rơi tự V thể tích phần vật chìm chất lỏng hay chất khí    Khi đó: P=' P + F gọi trọng lực hiệu dụng hay lực biểu kiến (có  vai trò trọng lực P ) Đt : 0914.449.230 10 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 mv 0Max eU h  Lưu ý: Trong số toán người ta lấy U h > độ lớn * Xét vật cô lập điện, có điện cực đại V Max tính theo công thức: e VMax  mv 0Max * Với U hiệu điện anốt catốt, v A vận tốc cực đại electron đập vào anốt, v K = v 0Max vận tốc ban đầu cực đại electron rời catốt thì: e U 1 mv 2A  mv 2K 2 * Hiệu suất lượng tử (hiệu suất quang điện) H ne nλ Với ne n số electron quang điện bứt khỏi catốt số phôtôn đập vào catốt khoảng thời gian giây Công suất nguồn xạ: p  n  Cường độ dòng quang điện bão hoà: I bh  n e e H I bh ε I bh hf I bh hc   pe pe pλ e * Bán kính quỹ đạo electron chuyển động với vận tốc v từ trường B   mv R ,  = (v,B) e B sin  Xét electron vừa rời khỏi catốt v = v 0Max mv   R  Khi v  B  sin    eB Đt : 0914.449.230 38 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 Lưu ý: Hiện tượng quang điện xảy chiếu đồng thời nhiều xạ tính đại lượng: Vận tốc ban đầu cực đại v 0Max , hiệu điện hãm U h , điện cực đại V Max , … tính ứng với xạ có λ Min (hoặc f Max ) Tiên đề Bo - Quang phổ nguyên tử Hiđrô * Tiên đề Bo ε  h f mn hc   Em  En λ mn nhận phôtôn 13,6 eV   n phát phôtôn hfmn * Bán kính quỹ đạo dừng thứ n electron nguyên tử hiđrô: r n = n 2r Với r =5,3.10-11m bán kính Bo (ở quỹ đạo K) * Năng lượng electron nguyên tử P hiđrô: O En   Em hfmn En Em > En N n=4 M n=3 Với n ∈ N Pasen * Sơ đồ mức lượng - Dãy Laiman: Nằm vùng tử ngoại L Hδ Hγ Hβ Hα Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên Banme quỹ đạo K Lưu ý: Vạch dài λ LK e chuyển từ L → K K Laiman Vạch ngắn λ ∞K e chuyển từ ∞ → K - Dãy Banme: Một phần nằm vùng tử ngoại, phần nằm vùng ánh sáng nhìn thấy Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo L Vùng ánh sáng nhìn thấy có vạch: Vạch đỏ H α ứng với e: M → L Vạch lam H β ứng với e: N → L Vạch chàm H γ ứng với e: O → L Vạch tím H δ ứng với e: P → L Lưu ý: Vạch dài λ ML (Vạch đỏ H α ) Vạch ngắn λ ∞L e chuyển từ ∞ → L * Đt : 0914.449.230 39 n=6 n=5 Email : ngvuminh249@yahoo.com n=2 n=1 GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 - Dãy Pasen: Nằm vùng hồng ngoại Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo M Lưu ý: Vạch dài λ NM e chuyển từ N → M Vạch ngắn λ ∞M e chuyển từ ∞ → M Mối liên hệ bước sóng tần số vạch quang phổ nguyên 1 = + từ hiđrô: f 13 = f 12 +f 23 (như cộng véctơ) λ13 λ12 λ23 SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN BƯỚC SÓNG VÀ TẦN SỐ Đt : 0914.449.230 40 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 SƠ LƯỢC VỀ LAZE a Laze nguồn sáng phát chùm sáng có cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng Tia laze có đặc điểm: Tính đơn sắc cao, tính định hướng, tính kết hợp cao cường độ lớn b Nguyên tắc: Dựa tượng phát xạ cảm ứng c Ứng dụng laze: Trong y học: Làm dao mổ, chữa số bệnh da Trong thông tin liên lạc: Vô tuyến định vị, truyền tin cáp quang Trong công nghiệp: Khoan, cắt kim loại, compôzit Trong trắc địa: Đo khoảng cách, ngắm đường Không phải thông minh Chỉ chịu bỏ nhiều thời gian với rắc rối (Albert Einstein) Đt : 0914.449.230 41 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 CHƯƠNG : VẬT LÝ HẠT NHÂN Hiện tượng phóng xạ * Số nguyên tử chất phóng xạ lại sau thời gian t  N  N t T  N et * Số hạt nguyên tử bị phân rã số hạt nhân tạo thành số + hạt (α e e ) tạo thành: N  N  N  N (1 et ) * Khối lượng chất phóng xạ lại sau thời gian t  m  m0 t T  m0 et Trong đó: N , m0 số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu T ln2 0,693 λ   chu kỳ bán rã T T số phóng xạ λ T không phụ thuộc vào tác động bên mà phụ thuộc chất bên chất phóng xạ * Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t m  m0  m  m0 (1 et ) m  1 et * Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã: m t  m  t T   e * Phần trăm chất phóng xạ lại: m Sau thời gian t = T 2T 3T 4T 5T Số hạt lại N /2 N /4 N /8 N /16 N /32 Số hạt bị phân rã N /2 3N /4 7N /8 15N /16 31N /32 Tỉ lệ % phân rã Tỉ lệ rã lại 50% 75% 87,5% 93,75% 15 96,875% 31 Đt : 0914.449.230 42 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 * Khối lượng chất tạo thành sau thời gian t A → A (nhân con) + tia phóng xạ m1  AN A ΔN A1  (1 et )  m (1 et ) NA NA A Trong đó: A, A số khối chất phóng xạ ban đầu chất tạo thành N A = 6,022.10-23 mol-1 số Avôgađrô Lưu ý: Trường hợp phóng xạ β+, β- A = A ⇒ m = ∆m * Độ phóng xạ H Là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lượng chất phóng xạ, đo số phân rã giây  H  H t T  H et   N H = λN độ phóng xạ ban đầu Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = phân rã/giây Curi (Ci); Ci = 3,7.1010 Bq Lưu ý: Khi tính độ phóng xạ H, H (Bq) chu kỳ phóng xạ T phải đổi đơn vị giây(s) Hệ thức Anhxtanh, độ hụt khối, lượng liên kết * Hệ thức Anhxtanh khối lượng lượng Vật có khối lượng m có lượng nghỉ E = m.c2 Với c = 3.108 m/s vận tốc ánh sáng chân không A * Độ hụt khối hạt nhân Z X ∆m = m – m Trong m0 = Zmp + Nmn = Zmp + (A − Z)mn khối lượng nuclôn m khối lượng hạt nhân X * Năng lượng liên kết ∆E = ∆m.c2 = (m0 − m)c2 * Năng lượng liên kết riêng (là lượng liên kết tính cho nuclôn):  E A Lưu ý: Năng lượng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững Phản ứng hạt nhân A A A A * Phương trình phản ứng: Z11 X  Z22 X  Z33 X  Z44 X Trong số hạt hạt sơ cấp nuclôn, eletrôn, phôtôn Trường hợp đặc biệt phóng xạ: X → X + X Đt : 0914.449.230 43 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 X hạt nhân mẹ, X hạt nhân con, X hạt α β * Các định luật bảo toàn A1 + A2 = A3 + A4 + Bảo toàn số nuclôn (số khối): + Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z + Z = Z + Z     + Bảo toàn động lượng: p1  p2  p3  p4 + Bảo toàn lượng: K X1  K X  E  K X  K X Trong đó: ∆E lượng phản ứng hạt nhân K X  mx vx2 động chuyển động hạt X Lưu ý: - Không có định luật bảo toàn khối lượng - Mối quan hệ động lượng p X động K X hạt X là: p 2X  2m X K X - Khi tính vận tốc v hay động K thường áp dụng quy tắc hình bình hành    Ví dụ: p  p1  p2     biết   p1 , p2  p1 p  p  p  p1 p2 cos hay 2  p φ (mv)  (m1v1 )  (m2 v2 )  2m1m2 v1v2 cos  m1 K1  m2 K  m1m2 K1 K cos         Tương tự biết φ1  p1 , p φ  p2 , p  p2 hay mK   2 Trường hợp đặc biệt: p1  p2 ⇒ p  p1  p2     Tương tự p1  p p2  p K1 v1 m2 A    v = (p = 0) ⇒ p = p ⇒ K v2 m1 A1 * Năng lượng phản ứng hạt nhân ∆E = (M Trong đó: − M)c2 M  mX1  mX tổng khối lượng hạt nhân trước phản ứng Đt : 0914.449.230 44 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 M  mX  mX tổng khối lượng hạt nhân sau phản ứng Lưu ý: - Nếu M > M phản ứng toả lượng ∆E dạng động hạt X , X phôtôn γ Các hạt sinh có độ hụt khối lớn nên bền vững - Nếu M < M phản ứng thu lượng |∆E| dạng động hạt X , X phôtôn γ Các hạt sinh có độ hụt khối nhỏ nên bền vững Ví dụ (Đề thi tuyển sinh Đại học 2008) Hạt nhân A đứng yên phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB hạt α có khối lượng mα Tỉ số động hạt nhân B động hạt α sau phân rã mα A m B  mB  B  m   α  mα    D  m   B mB C m α Giải: Xét phản ứng phân rã hạt nhân A: A → B + α Phương trình bảo toàn động lượng cho ta: ⇒ mB vB = mα vα ⇔ ⇔ mB v B + mα vα = m A v A = (mB vB )2 = (mα vα )2 2 1 mB vB2 mB = mα vα2 mα ⇔ WdB mB = Wdα mα 2 WdB mα = Wdα mB Như đáp án A * Trong phản ứng hạt nhân Z1 X  Z X  Z3 X  Z X Các hạt nhân X , X , X , X có: Năng lượng liên kết riêng tương ứng ε , ε , ε , ε Năng lượng liên kết tương ứng ∆E , ∆E , ∆E , ∆E Độ hụt khối tương ứng ∆m1 , ∆m2 , ∆m3 , ∆m4 Năng lượng phản ứng hạt nhân ∆E = A ε +A ε − A ε − A ε ∆E = ∆E + ∆E − ∆E − ∆E ∆E = (∆m3 + ∆m4 − ∆m1 − ∆m2 )c2 A1 Đt : 0914.449.230 A2 45 A3 A4 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 Quy tắc dịch chuyển phóng xạ A4 + Phóng xạ α ( He ): Z X  He  Z 2Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi ô bảng tuần hoàn có số khối giảm đơn vị A 4 + Phóng xạ β- ( e ): Z X  1 e  Z 1Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân tiến ô bảng tuần hoàn có số khối Thực chất phóng xạ β- hạt nơtrôn biến thành hạt prôtôn, hạt electrôn hạt nơtrinô: n  p  e  v Lưu ý: - Bản chất (thực chất) tia phóng xạ β- hạt electrôn (e-) - Hạt nơtrinô (v) không mang điện, không khối lượng (hoặc nhỏ) chuyển động với vận tốc ánh sáng không tương tác với vật chất 1 A A + Phóng xạ β+ ( e ): Z X  1 e  Z 1Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi ô bảng tuần hoàn có số khối Thực chất phóng xạ β+ hạt prôtôn biến thành hạt nơtrôn, hạt pôzitrôn hạt nơtrinô: 1 A A p  n  e  v Lưu ý: Bản chất (thực chất) tia phóng xạ β+ hạt pôzitrôn (e+) + Phóng xạ γ (hạt phôtôn) Hạt nhân sinh trạng thái kích thích có mức lượng E chuyển xuống mức lượng E đồng thời phóng phôtôn có lượng   hf  hc  E1  E2  Lưu ý: Trong phóng xạ γ biến đổi hạt nhân ⇒ phóng xạ γ thường kèm theo phóng xạ α β Khối lượng lượng Hệ thức Anhxtanh lượng khối lượng: E = mc2 E m = Từ hệ thức Anhxtanh suy c chứng tỏ khối lượng đo đơn vị lượng chia cho c2, cụ thể eV/c2 hay MeV/c2 Theo lí thuyết Anhxtanh, vật có khối lượng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với tốc độ v, khối lượng tăng lên thành m với: Đt : 0914.449.230 46 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 m= m0 v2 1− c Trong m0 gọi khối lượng nghỉ m gọi khối lượng động Các số đơn vị thường sử dụng * Đơn vị lượng: 1eV = 1,6.10-19 J; 1MeV = 1,6.10-13 J * Đơn vị khối lượng nguyên tử (đơn vị Cacbon): 1u = 1,66055.10-27kg = 931 MeV/c2 * Điện tích nguyên tố: |e| = 1,6.10-19 C * Khối lượng prôtôn: mp = 1,0073u * Khối lượng nơtrôn: mn = 1,0087u * Khối lượng electrôn: me = 9,1.10-31kg = 0,0005u PHẢ : ) vài nơtron 1 236 139 94 n ) +γ n + 235 92 U → 92 U → 53 I + 39Y +3( Phản ứng phân hạch phản ứng tỏa lượng, lượng gọi lượng phân hạch : phản ứng hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng vài nơtron • Ví dụ: 21 H + 21 H → 23 He + 01 n + 4MeV 1 H + H → He + n + 17,6MeV SO SÁNH PHÂN HẠCH VÀ NHIỆT HẠCH Phân hạch Định nghĩa Đặc điểm Nhiệt hạch Là phản ứng hạt Là phản ứng hay n nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại ) thành hạt nhân nặng vài nơtron vài nơtron Là phản ứng tỏa lượng, Đt : 0914.449.230 47 Là phản ứng toả lượng phân hạch Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Điều kiện Ưu nhược Công Thức Vật Lý 12 - Nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ + k≥1 - Mật độ hạt nhân plasma + k = 1: kiểm soát được(dùng phải đủ lớn lò phản ứng hạt nhân) - Thời gian trì trạng thái + k > 1: không kiểm soát được, plasma nhiệt độ cao 100 triệu gây bùng nổ (bom hạt nhân) độ phải đủ lớn Gây ô nhiễm môi trường (phóng xạ) Không gây ô nhiễm môi trường III Nhà máy điện nguyên tử Pci H (%) = + Hiệu suất nhà máy: Ptp + Tổng lượng tiêu thụ thời gian t: A = P t A Ptp t ∆ N = = ∆E lượng toả + Số phân hạch: ∆E ∆E (Trong phân hạch) + Nhiệt lượng toả ra: Q = m.q Hình minh họa Thực tế Hiệu suất H% P = Pnguồn H/100 Năng lượng nguồn : Enguồn = Pnguồn.t = N.ΔE ΔE : Năng lượng tỏa phân hạch -Sự khác biệt thiên tài kẻ ngu dốt chỗ thiên tài có giới hạn (Albert Einstein) Đt : 0914.449.230 48 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 CHƯƠNG (Nâng Cao) : ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN Toạ độ góc Là toạ độ xác định vị trí vật rắn quay quanh trục cố định góc ϕ (rad) hợp mặt phẳng động gắn với vật mặt phẳng cố định chọn làm mốc (hai mặt phẳng chứa trục quay) Lưu ý: Ta xét vật quay theo chiều chọn chiều dương chiều quay vật ⇒ ϕ ≥ Tốc độ góc Là đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm chuyển động quay vật rắn quanh trục ∆ϕ ω = (rad / s ) * Tốc độ góc trung bình: tb ∆t dϕ = ω = ϕ '(t ) * Tốc độ góc tức thời: dt Lưu ý: Liên hệ tốc độ góc tốc độ dài v = ω.r Gia tốc góc Là đại lượng đặc trưng cho biến thiên tốc độ góc ∆ω γ = tb * Gia tốc góc trung bình: ∆t (rad / s ) d ω d 2ω γ = = ω '(= t ) ϕ ''(t ) * Gia tốc góc tức thời: = dt dt ω const ⇒= γ Lưu ý: + Vật rắn quay = + Vật rắn quay nhanh dần γ > + Vật rắn quay chậm dần γ < Phương trình động học chuyển động quay * Vật rắn quay (γ = 0) ϕ = ϕ + ωt * Vật rắn quay biến đổi (γ ≠ 0) ω = ω0 + γt ϕ = ϕ0 + ωt + γ t 2 ω − ω02= 2γ (ϕ − ϕ0 ) Gia tốc chuyển động quay Đt : 0914.449.230 49 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh * Gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm)  an Đặc trưng cho thay đổi hướng vận tốc dài v2 a= = ω 2r n r * Gia tốc tiếp tuyến Công Thức Vật Lý 12  v   ( an ⊥ v )  at    Đặc trưng cho thay đổi độ lớn v ( at v phương) at = dv t ) rω '(= t ) rγ = v '(= dt    = an + at = a an2 + at2 * Gia tốc toàn phần a   at γ α = = tan Góc α hợp a an : ω2 a  a n  Lưu ý: Vật rắn quay a t = ⇒ = an Phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định M M I= = γ hay γ I Trong đó: + M = Fd (Nm)là mômen lực trục quay (d tay đòn lực) + I = ∑ mi ri (kgm2)là mômen quán tính vật rắn trục i quay Mômen quán tính I số vật rắn đồng chất khối lượng m có trục quay trục đối xứng I = ml - Vật rắn có chiều dài l, tiết diện nhỏ: 12 - Vật rắn vành tròn trụ rỗng bán kính R: I = mR2 - Vật rắn đĩa tròn mỏng hình trụ đặc bán kính R: I= Đt : 0914.449.230 mR 2 50 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 2 I = mR - Vật rắn khối cầu đặc bán kính R: Mômen động lượng Là đại lượng động học đặc trưng cho chuyển động quay vật rắn quanh trục L = Iω (kgm2/s)  Lưu ý: Với chất điểm mômen động lượng L = mr ω = mvr (r k/c từ v đến trục quay) Dạng khác phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định M= dL dt Định luật bảo toàn mômen động lượng Trường hợp M = L = const Nếu I = const ⇒ γ = vật rắn không quay quay quanh trục Nếu I thay đổi I ω1 = I ω2 10 Động vật rắn quay quanh trục cố định Wđ = I ω ( J ) 11 Sự tương tự đại lượng góc đại lượng dài chuyển động quay chuyển động thẳng Chuyển động quay Chuyển động thẳng trục quay cố định, chiều quay không đổi (chiều chuyển động không đổi) (rad) (m) Toạ độ góc ϕ Toạ độ x (rad/s) (m/s) Tốc độ góc ω Tốc độ v (Rad/s ) (m/s2) Gia tốc góc γ Gia tốc a (Nm) (N) Mômen lực M Lực F 2) (Kgm (kg) Mômen quán tính I Khối lượng m (kgm /s) (kgm/s) Mômen động lượng Động lượng P = mv L = Iω W = mv (J) (J) Động đ W I ω = Động quay đ Chuyển động quay đều: ω = const; γ = 0; ϕ = ϕ + ωt Chuyển động quay biến đổi đều: Đt : 0914.449.230 Chuyển động thẳng đều: v = conts; a = 0; x = x + at Chuyển động thẳng biến đổi đều: 51 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 γ = const ω = ω0 + γt a = const v = v + at x = x + v t + at v − v02= 2a ( x − x0 ) ϕ = ϕ0 + ωt + γ t ω − ω02= 2γ (ϕ − ϕ0 ) Phương trình động lực học Phương trình động lực học M γ= I F m dp F = Dạng khác dt a= dL M = Dạng khác dt Định luật bảo toàn mômen động lượng = I1ω1 I= const 2ω2 hay ∑ Li ∆W= đ 2 I ω1 − I ω2= A 2 Định luật bảo toàn động lượng = mi vi const ∑ pi ∑= 2 I ω1 − I ω2= A 2 Công thức liên hệ đại lượng góc đại lượng dài s = rϕ; v =ωr; a t = γr; a n = ω2r Lưu ý: Cũng v, a, F, P đại lượng ω; γ; M; L đại lượng véctơ Đt : 0914.449.230 ∆W= đ 52 Email : ngvuminh249@yahoo.com [...]... Minh Cơng Thức Vật Lý 12 VI DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - CỘNG HƯỞNG 1 Một con lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ A, hệ số ma sát µ * Qng đường vật đi được đến x lúc dừng lại là: kA2 ω 2 A2 = S = ∆Α 2 µ mg 2 µ g * Độ giảm biên độ sau mỗi chu O kỳ là: 4 µ mg 4 µ g = ∆A = k ω2 * Số dao động thực hiện được: ω2 A A Ak = = N = ∆A 4 µ mg 4 µ g T πω A AkT ∆ = = = t N T * Thời gian vật dao động... Th.S Nguyễn Vũ Minh Cơng Thức Vật Lý 12 + Mạch dao động có điện trở thuần R ≠ 0 thì dao động sẽ tắt dần Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một năng lượng có cơng suất: U 02 RC = P I= R 2L 2 + Khi tụ phóng điện thì q và u giảm và ngược lại + Quy ước: q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng với dòng điện chạy đến bản tụ mà ta xét + Có thể sử dụng các cơng thức: i2 u 2 + = 1; 2 2... 2 2 1 ⇒ ϕ > 0 thì u nhanh pha hơn i LC 1 ⇒ ϕ < 0 thì u chậm pha hơn i + Khi Z L < Z C hay ω < LC 1 ω = ⇒ ϕ = 0 thì u cùng pha với i + Khi Z L = Z C hay LC U I = gọi là hiện tượng cộng hưởng dòng điện Lúc đó Max R Viết biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời sử dụng máy tính a Cho i viết u: Nếu i = I 0 cos(ωt + ϕi ) thì u = U 0 cos(ωt + ϕi + ϕ ) + Khi Z L > Z C hay ω > b Cho u viết i: Nếu u... = 0 ⇒ âm phát ra âm cơ bản có v f = tần số 1 4l k = 1,2,3… có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f 1 ), bậc 5 (tần số 5f 1 )… Đặc trưng sinh lí Đặc trưng vật lí Độ cao f Âm sắc A, f Độ to L, f “Cần phải học nhiều để nhận thức được rằng mình biết còn ít ‘’ Đt : 0914.449.230 20 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Cơng Thức Vật Lý 12 CHƯƠNG : DAO ĐỘNG VÀ SĨNG ĐIỆN TỪ 1 Dao động điện từ * Điện... Trong đó: 2 A = A12 + A22 + 2 A1 A2 cos(ϕ 2 − ϕ1 ) tan ϕ = A1 sin ϕ1 + A2 sin ϕ 2 A1cosϕ1 + A2 cosϕ 2 Cơng Thức Vật Lý 12 M M2 ∆ϕ ϕ M1 O P2 P1 P với ϕ 1 ≤ ϕ ≤ ϕ 2 (nếu ϕ 1 ≤ ϕ 2 ) * Nếu ∆ϕ = 2kπ (x 1 , x 2 cùng pha) ⇒ A Max = A 1 + A 2 `* Nếu ∆ϕ = (2k+1)π (x 1 , x 2 ngược pha) ⇒ A Min = |A 1 − A2| Nên |A 1 - A 2 | ≤ A ≤ A 1 + A 2 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY TÍNH CASIO FX 570 – ES ĐỂ GIẢI QUYẾT BÀI TỐN TỔNG HỢP... là : λ k.2π và khoảng cách d = k.λ + Hai sóng cùng pha : ∆φ = + Hai sóng ngược pha : ∆φ= (2k + 1)π λ d = (2k + 1) = (k + 0, 5)λ và khoảng cách 2 π λ d (2k + 1) + Hai sóng vng pha : ∆φ= (2k + 1) 2 và khoảng cách= 4 λ v.T = + Áp dụng được cơng thức = v f Chú ý : Q trình truyền sóng là một q trình truyền pha dao động, khi sóng lan truyền thì các đỉnh sóng di chuyển còn các phần tử vật chất mơi trường mà... Nếu u = U 0 cos(ωt + ϕu ) thì i = I 0 cos(ωt + ϕu − ϕ ) c Cho u viết u khác phải thơng qua biểu thức i (hoặc tổng hợp giống dđđh) @ Chú ý: * Mạch chỉ có điện trở thuần R: u R cùng pha với i * Mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: u L nhanh pha hơn i là Đt : 0914.449.230 26 π 2 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Cơng Thức Vật Lý 12 * Mạch chỉ có tụ điện C: u C chậm pha hơn i là U 0 AB U... Nguyễn Vũ Minh Cơng Thức Vật Lý 12 11 Đoạn mạch RLC có R thay đổi: U2 U2 * Khi R = Z L − Z C=  thì PMax 2= 2R Z L − ZC *Khi R = R 1 hoặc R = R 2 thì P có cùng giá trị Ta có U2 R1 + R2 = ; R1 R2 = ( Z L − Z C ) 2 P vẽ) Khi R * Trường hợp cuộn dây có điện trở R 0 (hình R = Z L − Z C − R0 ⇒ PMax R= A U2 2 2 R02 + ( Z L − Z C ) 2 + 2 R0 U2 = 2( R + R0 ) Khi 12 Đoạn mạch RLC có L thay đổi: 1 = L * Khi... Minh Cơng Thức Vật Lý 12 D  x  k λ đ  λ t  với λ đ và λ t là bước sóng - Bề rộng quang phổ bậc k: a ánh sáng đỏ và tím - Xác định số vân sáng, số vân tối và các bức xạ tương ứng tại một vị trí xác định (đã biết x) λD ax x  k  λ  , kZ + Vân sáng: a kD Với 0,4 µm ≤ λ ≤ 0,76 µm ⇒ các giá trị của k ⇒ λ λD ax x  k  0,5    , kZ   + Vân tối: a k  0,5 D   Với 0,4 µm ≤ λ ≤ 0,76 µm ⇒ các giá... lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng x 1 , x 2 x1 − x2 x1 − x2 = ∆ϕ ω = 2π λ v Nếu 2 điểm đó nằm trên một phương truyền sóng và cách nhau một khoảng là x x x ∆ ϕ = ω = 2 π thì: v λ Lưu ý: Đơn vị của x, x 1 , x 2 , λ và v phải tương ứng với nhau 2λ λ A E B J λ G 2 3 Đt : 0914.449.230 H F D C I λ 2 15 Email : ngvuminh249@yahoo.com GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Cơng Thức Vật Lý 12 2πd ∆ = φ Độ lệch pha