Phương pháp · Vận tốc, gia tốc và đồ thị của dao động điều hoà · Vật lý 11

01Phương pháp giải theo dạng

Xác định $A$ , $\omega$ , $\varphi$ (đổi $T$ hoặc $f$ sang $\omega$ ; đổi đơn vị cm sang m nếu bài có lực hay năng lượng).
Tại thời điểm $t$ cho trước: tính pha $\theta = \omega t + \varphi$ (rađian), rồi $x = A\cos\theta$ , $v = -\omega A\sin\theta$ , $a = -\omega^2 x$ .
Cực đại: $v_{\max} = \omega A$ (ở vị trí cân bằng), $a_{\max} = \omega^2 A$ (ở biên); suy ngược $\omega = a_{\max}/v_{\max}$ , $A = v_{\max}^2/a_{\max}$ .
Đề cho cặp $(x,\ v)$ hoặc $(x,\ a)$ ở cùng thời điểm: dùng $A^2 = x^2 + v^2/\omega^2$ , $a = -\omega^2 x$ .
Kiểm dấu: $x > 0$ thì $a < 0$ ; $v$ dương hay âm tuỳ chiều chuyển động.

Đọc $A$ (cực đại), đọc các mốc thời gian đặc biệt, suy ra $T$ và $\omega = 2\pi/T$ .
Chọn một điểm có $x$ và chiều chuyển động rõ (biên, vị trí cân bằng đi lên hoặc đi xuống).
Dùng bảng pha đặc biệt: pha $=\omega t_1 + \varphi$ ; giải ra $\varphi$ , đưa về $(-\pi;\ \pi]$ .
Kiểm lại ở $t = 0$ và một điểm khác của đồ thị.

Lỗi	Vì sao sai	Cách tránh
Quên dấu trừ: $v = +\omega A\sin(\omega t + \varphi)$	Đạo hàm của $\cos$ là $-\sin$	Viết $v = x'$ ra nháp trước khi thay số
Tính $a = \omega^2 x$ (thiếu dấu trừ)	$a$ ngược dấu $x$ , hướng về vị trí cân bằng	Luôn viết $a = -\omega^2 x$
Máy tính để chế độ độ khi tính $\sin$ , $\cos$ của $\omega t + \varphi$	Pha ở đây là rađian	Kiểm bằng $\cos 0 = 1$ và $\cos\pi = -1$
Lẫn $v_{\max}$ với $a_{\max}$ ở vị trí nào	$v_{\max}$ ở cân bằng, $a_{\max}$ ở biên	Nhớ: "đến biên thì dừng, quay đầu: a lớn"
Bỏ đổi cm sang m khi tính lực, năng lượng	Gia tốc, lực dùng đơn vị SI	$A$ đổi sang m trước khi nhân với $m$ , $k$
Chọn sai $\varphi$ khi lập phương trình từ đồ thị	Cùng một $x_1$ có hai pha $\pm\theta$ , khác chiều chuyển động	Dùng dấu của $v$ ( $\sin$ ) để chọn nghiệm