Biên độ dao động là gì? Cách tính biên độ dao động

Biên độ dao động là gì? Cùng chúng tôi tìm hiểu về những vấn đề xung quanh biên độ dao động trong vật lý mà chúng ta cần biết đến nhé.

Biên độ xê dịch là gì vật lý ?

Biên độ là đại lượng của vật dao động như tần số góc và khoảng thời gian. Đại lượng đo độ dịch chuyển lớn nhất của vật thể ở cả hai phía của vị trí trung bình của nó. Điều đó có nghĩa là nó cho chúng ta thấy vật dao động lệch bao nhiêu so với vị trí trung bình của nó trong quá trình dao động. Dao động liên quan đến chuyển động tới và lui của vật thể từ vị trí cân bằng hoặc trung bình của nó. Mọi dao động đều có ba đặc điểm chính: tần số, khoảng thời gian và biên độ. Từ đây, chúng ta có thể rút ra sự di chuyển qua lại quanh 1 vị trí cân bằng và độ dịch chuyển xa nhất so với vị trí cân bằng được gọi là biên độ dao động. 

Để dễ hiểu nhất tất cả chúng ta hoàn toàn có thể mở màn khám phá biên độ giao động bằng cách lấy ví dụ về một con lắc đơn thuần. Con lắc nghiêng một góc qua vị trí trung bình của nó về phía xa vị trí trung bình một khoảng chừng cao nhất. Khoảng cách lớn nhất hoặc cao nhất của vật giao động khỏi TT hoặc vị trí trung bình của nó được gọi là độ di dời cực lớn của nó. trái lại, độ lớn di dời cực lớn của vật giao động về hai phía của vị trí trung bình được gọi là biên độ giao động của nó .

Từ đồ thị hình sin, chúng ta nhận thấy rằng biên độ dao động là khoảng cách giữa vị trí đỉnh, đáy và trung bình. Do đó, biên độ dao động hoặc độ lớn của độ dịch chuyển cực đại x được cho bởi phương trình sóng sin là:

Trong đó A là biên độ giao động .

omega là vận tốc góc.

phi là sự chuyển pha.

Biên độ, tần số của giao động là gì

Biên độ là gì vật lý

Biên độ là độ lớn biến thiên xê dịch với mỗi xê dịch trong một hệ xê dịch. Ví dụ, sóng âm trong không khí là xê dịch trong áp suất khí quyển và biên độ của chúng tỉ lệ với sự đổi khác áp suất trong một lần xê dịch. Nếu một biến số thực thi giao động đều đặn và đồ thị của mạng lưới hệ thống được vẽ với biến số giao động là trục tung và thời hạn là trục hoành, thì biên độ được màn biểu diễn trực quan bằng khoảng cách thẳng đứng giữa điểm cực trị của đường cong và giá trị cân đối .Biên độ đỉnh – đỉnh là sự đổi khác giữa đỉnh ( giá trị biên độ cao nhất ) và đáy ( giá trị biên độ thấp nhất, hoàn toàn có thể là âm ). Với mạch điện thích hợp, biên độ đỉnh hoàn toàn có thể được đo bằng mét hoặc bằng cách xem dạng sóng trên máy hiện sóng .

Tần số là gì

Tần số góc là đại lượng đo xê dịch trên một đơn vị chức năng thời hạn. Bài báo bàn về mối quan hệ giữa tần số góc và tần số. Tần số góc miêu tả độ di dời góc của vật thể trên một đơn vị chức năng thời hạn. Trong một mối quan hệ, tần số diễn đạt số lượng giao động của vật thể trên một đơn vị chức năng thời hạn. Tần số góc đo một đặc tính tương tự như như tần số và cả hai đại lượng đều là đại lượng vô hướng chỉ có độ lớn chứ không có hướng .Vật giao động hay vật xê dịch có nghĩa là vật thể đang triển khai hoạt động tuần hoàn bằng cách trải qua một chu kỳ luân hồi ; khi nó được chuyển qua một loạt những vị trí từ vị trí trung bình của nó và quay trở lại vị trí trung bình của nó một lần nữa .Các đại lượng của vật thể xê dịch, ví dụ điển hình như tần số góc được biểu lộ bằng ký hiệu omega ( ω ) và tần số được bộc lộ bằng ( f ), diễn đạt vận tốc giao động của vật thể hoặc mức độ xê dịch của nó từ vị trí trung bình của nó. Nhưng những đại lượng này dựa trên những dạng giao động. Khi xê dịch là tuyến tính, chúng tôi kiểm tra tần số của nó. Trong khi, khi nó là góc, tất cả chúng ta kiểm tra tần số góc của nó .Vì tần số đo lường và thống kê số lần xê dịch của hàng loạt vật thể trên một đơn vị chức năng thời hạn, nên đơn vị chức năng đo tần số được biểu lộ bằng độ rung trên giây hoặc đúng mực là chu kỳ luân hồi trên giây. Đơn giản, đơn vị chức năng đo của nó là Hertz ( Hz ) bằng một chu kỳ luân hồi trên giây .Để xác lập tần số xê dịch, trước hết ta cần tìm hiểu và khám phá khoảng chừng thời hạn của nó. Khoảng thời hạn cũng là đại lượng của vật xê dịch cho biết tổng thời hạn vật đó dùng để thực thi được một xê dịch. So sánh những định nghĩa về cả chu kỳ luân hồi thời hạn và tần số, những đại lượng giao động này là nghịch biến với nhau .

Các loại biên độ xê dịch là gì vật lý lớp 12

Tùy thuộc vào biên độ và tần số, xê dịch được phân thành ba dạng riêng không liên quan gì đến nhau .

Dao động giảm xóc

Giả sử, vật xê dịch với biên độ giảm dần vì có lực cản của không khí và tại một thời gian và nó nghỉ ngơi kể từ khi cả hai lượng của vật thể tiêu biến. Trong trường hợp đó, nó được gọi là ” giao động giảm xóc ” .

Dao động tự do

Giả sử vật giao động tự do với biên độ không đổi và tần số xác lập vì không có lực ma sát. Trong trường hợp đó, nó được gọi là “ giao động tự do ” và tần số của nó được gọi là ” tần số riêng ” của vật giao động .

Dao động cưỡng bức

Nó còn được gọi là giao động của một sợi dây bị kéo căng hoặc xích đu. Giả sử vật giao động với biên độ giảm dần vì cơ năng của xê dịch và nó dừng lại vì cả hai đại lượng của nó tiêu biến. Trong trường hợp đó, nó được gọi là “ xê dịch cưỡng bức ” .

Trường hợp 1:

Nếu bạn giữ tay không thay đổi, quả bóng sẽ nảy lên và xuống, gồm có một lượng giảm chấn nhất định ( tức là có tác dụng lực cản không khí ) .

Trường hợp 2:

Tăng tần số của quả bóng bằng cách chuyển dời bàn tay của bạn lên xuống, quả bóng cũng phản ứng với biên độ tăng dần. Nếu bạn lái quả bóng với tần số bằng tần số riêng của nó thì biên độ của nó tăng lên trong mỗi xê dịch. Sự kiện hoạt động của vật thể với tần số tương tự với tần số tự nhiên được gọi là sự cộng hưởng. Trong khi đó, vật thể thực thi ở tần số tự nhiên hoặc cơ bản được cho là gây ra tiếng vang .

Trường hợp 3:

Nếu bạn tăng thêm tần số của nó cao hơn tần số riêng của nó, thì biên độ của nó khởi đầu giảm cho đến khi những xê dịch gần như biến mất. Vì vậy, hoạt động tay của bạn không còn tác động ảnh hưởng đến quả bóng .

Cách tính biên độ xê dịch

Biên độ của giao động được xác lập khi tất cả chúng ta vẽ đồ thị của những biến giao động, ví dụ điển hình như một độ dời theo thời hạn. Các đỉnh trong đồ thị hình sin là biên độ xê dịch miêu tả – khoảng cách mà vật thể xê dịch từ vị trí trung bình ở hai bên .Trong bất kể hệ giao động nào, độ lớn biến thiên giao động của vật với mỗi giao động được gọi là biên độ giao động. Trong hầu hết những trường hợp, biến số xê dịch là độ dời. Khi tất cả chúng ta vẽ đồ thị của hàm hình sin với một biến số xê dịch di dời là trục tung và thời hạn là trục hoành khoảng cách theo phương thẳng đứng giữa giá trị trung bình đến điểm cực trị của đường cong minh họa cho biên độ xê dịch .Trong đồ thị hàm số sin, trục x được coi là vị trí trung bình của vật xê dịch. Do đó, bất kể vị trí khởi đầu của vật thể là gì thì độ di dời được đo từ vị trí trung bình của nó. Vì đồ thị là một hàm sin minh họa những hiện tượng kỳ lạ tuần hoàn những đỉnh trong đồ thị hiển thị những đại lượng của vật giao động ví dụ điển hình như chu kỳ luân hồi và biên độ .Từ những đỉnh, biên độ giao động được tính bằng 50% hiệu số giữa những giá trị cực lớn và cực tiểu. Do đó, độ lớn của biên độ giao động luôn dương .Ta cũng hoàn toàn có thể tìm được biên độ và khoảng chừng thời hạn xê dịch từ phương trình tổng quát của đồ thị sin như sau :y = A ⋅ sin ( B ( x + C ) ) + DTrong đó tất cả chúng ta hoàn toàn có thể tìm thấy những đại lượng của vật xê dịch như sau :

Biên độ dao động: A

Khoảng thời gian: 

Dịch chuyển pha – Vật di chuyển theo phương ngang bao xa so với vị trí trung bình: C.

Vertical Shift – Vật thể di chuyển theo phương thẳng đứng bao xa so với vị trí trung bình: D.

Trên đây là tổng hợp thông tin về biên độ dao động. Hy vọng qua bài viết này các bạn sẽ hiểu được biên độ dao động là gì cùng cách tính và các vấn đề liên quan đến biên độ dao động.

Xem thêm: Acetaminophen là gì? Tổng hợp thông tin về thuốc Acetaminophen

Thắc mắc –

Source: https://vh2.com.vn
Category : Điện Tử