Lý thuyết Xác định độ lệch pha giữa hai dao động cùng chu kì

A. Lí thuyết và phương pháp giải

Cách tính độ lệch pha giữa hai dao động lệch nhau một khoảng thời gian Dt

$\Delta \phi =\frac{\Delta t}{T}.2\pi \left(rad\right)$

B. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1. Cho hai dao động điều hoà (1) và (2) có đồ thị li độ – thời gian như Hình 1.6. Xác định:

a) Biên độ, chu kì, tần số của mỗi dao động.

b) Độ lệch pha của hai dao động tính theo đơn vị độ và rad.

Hướng dẫn giải

a) Từ đồ thị xác định được: $A_1=A_2=15 \text{cm};T_1=T_2=\mathrm{60,0} \text{ms};f_1=f_2=\mathrm{16,7} \text{Hz}$

b) Khoảng thời gian ngắn nhất để hai dao động có cùng trạng thái tương ứng với Δt = 17 ms, khi đó độ lệch pha tương ứng với $\Delta \phi =\frac{2\pi }{T}.\Delta t=\frac{2\pi }{60}.17=\frac{17\pi }{30}\left(rad\right)=102°$.

Ví dụ 2. Đồ thị li độ theo thời gian $x_1,x_2$ của hai chất điểm dao động điều hoà được mô tả như hình vẽ.

Xác định độ lệch pha giữa hai dao động.

Hướng dẫn giải

Từ đồ thị ta thấy:

Độ lệch pha theo thời gian: x₁ sớm pha hơn x₂ là $\frac{T}{4}$.

Độ lệch pha theo góc: x₁ sớm pha hơn x₂ là $\text{Δ}\phi =\frac{2\pi }{T}.\frac{T}{4}=\frac{\pi }{2}$ rad.