Lý thuyết Xác định biên độ, pha, li độ dựa vào đồ thị

A. Lí thuyết và phương pháp giải

Đồ thị hình sin biểu diễu li độ $x=A\cos \left(\omega t+\phi \right)$  ứng với pha ban đầu j = 0 rad.

Đỉnh cao nhất của đồ thị cho biết biên độ.

Khoảng cách giữa hai đỉnh gần nhau nhất theo trục thời gian cho biết chu kì.

Vị trí ứng với thời điểm t = 0, gián tiếp cho biết pha ban đầu.

B. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Đồ thị li độ theo thời gian $x_1,x_2$ của hai chất điểm dao động điều hoà được mô tả như hình dưới. Xác định biên độ và pha ban đầu của mỗi dao động.

Hướng dẫn giải

Từ đồ thị, ta xác định được: $A_1=10\text{ cm}$ , vì khi $t=0$, x₁ ở vị trí cân bằng và đang hướng về phía biên dương (+) nên ${\phi }_1=-\frac{\pi }{2};A_2=5\text{ cm}$ , vì khi $\text{t}=0$ , x₂ ở vị trí biên âm và đang hướng về phía vị trí cân bằng nên ${\phi }_2=\pi$.

Hướng dẫn giải

a) Dao động điều hòa của con lắc đơn có đồ thị dao động theo thời gian là một đường hình sin.

b) Biên độ dao động: A = 40 cm

Tại thời điểm t = 0s: x = 40 cm

Tại thời điểm t = 1s: x = 0 cm

Tại thời điểm t = 2s: x = -40 cm

Hướng dẫn giải

- Tại thời điểm ban đầu: x₁ = 0, x₂ = -A

- Tại thời điểm $\Delta$t: x₁ = A, x₂  = 0

- Tại thời điểm T: x₁ = 0, x₂ = -A.