Pha của dao động được dùng để xác định gì? Đáp án đúng sai

Các phát biểu sau về dao động đúng hay sai?

• a) Pha dao động là đại lượng cho biết vật dao động đang ở đâu và chuyển động theo chiều nào. Đúng hay sai?
• b) Độ dịch chuyển cực đại của vật tính từ vị trí cân bằng là biên độ. Đúng hay sai?
• c) Khoảng thời gian để vật thực hiện được 1 dao động toàn phần là chu kỳ. Đúng hay sai?
• d) Số dao động mà vật thực hiện được trong 1 giây là tần số. Đúng hay sai?

Đáp án đúng là a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Đúng. Trong dao động điều hòa, pha cho biết trạng thái dao động của vật; ba phát biểu còn lại lần lượt nêu đúng định nghĩa của biên độ, chu kỳ và tần số.

Vì sao cả bốn phát biểu đều đúng?

Pha dao động xác định vị trí và chiều chuyển động của vật tại một thời điểm trong dao động điều hòa, nên ý a đúng. Với phương trình x = A cos(ωt + φ), biểu thức ωt + φ là pha. Biết pha và biên độ A, ta xác định được li độ x; pha cũng cho biết vật đang đi theo chiều nào. Riêng tại vị trí biên, vận tốc tức thời bằng 0; pha cho biết vật sẽ đổi chiều sau thời điểm đó.

• Ý b đúng: Biên độ A là độ lệch lớn nhất của vật so với vị trí cân bằng. Vật có thể nằm ở nhiều vị trí khác nhau, nhưng độ lớn li độ không vượt quá A.
• Ý c đúng: Chu kỳ T là thời gian để vật hoàn thành một dao động toàn phần, tức trở lại cùng trạng thái dao động ban đầu, gồm cả vị trí và chiều chuyển động.
• Ý d đúng: Tần số f cho biết số dao động toàn phần thực hiện trong một giây; đơn vị là héc, ký hiệu Hz.

Không có phát biểu nào sai. Điểm dễ nhầm là ý c: chỉ trở lại một vị trí chưa chắc đã hoàn thành một dao động toàn phần, vì vật có thể đi qua vị trí ấy theo chiều ngược lại.

Hệ thống kiến thức liên quan

Bốn đại lượng mô tả những khía cạnh khác nhau của dao động điều hòa. Pha mô tả trạng thái dao động tại một thời điểm; biên độ cho biết vật có thể lệch xa vị trí cân bằng đến mức nào. Chu kỳ đo thời gian của một dao động toàn phần, còn tần số cho biết trong mỗi giây có bao nhiêu dao động toàn phần.

Chu kỳ và tần số liên hệ với nhau qua công thức f = 1/T khi T tính bằng giây. Chẳng hạn, nếu mỗi dao động toàn phần kéo dài 2 giây thì trong một giây vật thực hiện được 0,5 dao động toàn phần, nên f = 0,5 Hz. Phân biệt đại lượng mô tả trạng thái, độ lệch lớn nhất, thời gian và số lần sẽ giúp tránh lẫn các định nghĩa.

Mẹo nhận diện nhanh

Gặp câu hỏi pha của dao động được dùng để xác định điều gì, hãy nghĩ đến vị trí và chiều chuyển động của vật trong dao động điều hòa. Với các khái niệm còn lại, nhớ theo cụm từ khóa: xa nhất là biên độ, thời gian một dao động toàn phần là chu kỳ, còn số dao động trong một giây là tần số.