Chuyển động đại diện cho di chuyển của một vật từ vị trí này sang vị trí khác do có một lực tương tác với vật. Thí dụ như đá banh đi từ A đến B . Mọi chuyển động đều có các tính chất sau
Tính Chất Chuyển Động[ sửa ]
Tính Chất Chuyển Động
Định nghỉa
Ký Hiệu
Công Thức
Đơn vị
Đường dài
đường dài di chuyển
s
{\displaystyle s}
s
{\displaystyle s}
m
Thời gian
Thời gian di chuyển
t
{\displaystyle t}
t
{\displaystyle t}
s
Vận tốc
Tốc độ di chuyển
v
{\displaystyle v}
s
t
{\displaystyle {\frac {s}{t}}}
m/s
Gia tốc
Thay đổi tốc độ theo thay đổi thời gian
a
{\displaystyle a}
v
t
{\displaystyle {\frac {v}{t}}}
m/s2
Lực
Sức dùng để thực thi một việc
F
{\displaystyle F}
m
a
{\displaystyle ma}
N
Năng lực
khả năng thực thi một việc của lực
W
{\displaystyle W}
F
s
=
F
v
t
{\displaystyle Fs=Fvt}
N m
Năng lượng
khả năng thực thi một việc của lực theo thời gian
E
{\displaystyle E}
W
t
=
F
v
{\displaystyle {\frac {W}{t}}=Fv}
N m/s
Chuyển động thẳng đại diện cho mọi chuyển động theo đường thẳng không có thay đổi hướng.
Tính chất
Gia tốc di chuyển
a
=
Δ
v
Δ
t
=
v
−
v
o
t
−
t
o
{\displaystyle a={\frac {\Delta v}{\Delta t}}={\frac {v-v_{o}}{t-t_{o}}}}
Vận tốc di chuyển
v
=
v
o
+
a
Δ
t
{\displaystyle v=v_{o}+a\Delta t}
Đường dài di chuyển được tính bằng diện tích dưới hình v-t
s
=
v
o
Δ
t
+
Δ
v
2
Δ
t
{\displaystyle s=v_{o}\Delta t+{\frac {\Delta v}{2}}\Delta t}
s
=
Δ
t
(
v
o
+
Δ
v
2
)
=
Δ
t
(
v
−
Δ
v
2
)
{\displaystyle s=\Delta t(v_{o}+{\frac {\Delta v}{2}})=\Delta t(v-{\frac {\Delta v}{2}})}
s
=
Δ
t
(
v
o
+
a
Δ
t
2
)
=
Δ
t
(
v
−
a
Δ
t
2
)
{\displaystyle s=\Delta t(v_{o}+{\frac {a\Delta t}{2}})=\Delta t(v-{\frac {a\Delta t}{2}})}
s
=
(
v
−
v
o
a
)
(
2
v
o
+
v
−
v
o
2
)
=
v
2
−
v
o
2
2
a
{\displaystyle s=({\frac {v-v_{o}}{a}})({\frac {2v_{o}+v-v_{o}}{2}})={\frac {v^{2}-v_{o}^{2}}{2a}}}
Từ trên
v
2
=
v
o
2
+
2
a
s
{\displaystyle v^{2}=v_{o}^{2}+2as}
Chuyển động thẳng nghiêng[ sửa ]
Chuyển động thẳng ở Gia tốc khác không
a
=
Δ
v
Δ
t
=
v
−
v
o
t
−
t
o
{\displaystyle a={\frac {\Delta v}{\Delta t}}={\frac {v-v_{o}}{t-t_{o}}}}
v
=
v
o
+
a
Δ
t
{\displaystyle v=v_{o}+a\Delta t}
s
=
Δ
t
(
v
o
+
Δ
v
2
)
=
Δ
t
(
v
o
+
a
Δ
t
2
)
=
Δ
t
(
v
−
Δ
v
2
)
=
Δ
t
(
v
−
a
Δ
t
2
)
=
v
2
−
v
o
2
2
a
{\displaystyle s=\Delta t(v_{o}+{\frac {\Delta v}{2}})=\Delta t(v_{o}+{\frac {a\Delta t}{2}})=\Delta t(v-{\frac {\Delta v}{2}})=\Delta t(v-{\frac {a\Delta t}{2}})={\frac {v^{2}-v_{o}^{2}}{2a}}}
Tính Chất Chuyển Động
Ký Hiệu
Công Thức
Đơn vị
Gia tốc
a
{\displaystyle a}
Δ
v
Δ
t
=
v
−
v
o
t
−
t
o
{\displaystyle {\frac {\Delta v}{\Delta t}}={\frac {v-v_{o}}{t-t_{o}}}}
m/s2
Vận tốc
v
{\displaystyle v}
v
o
+
a
Δ
t
{\displaystyle v_{o}+a\Delta t}
m/s
Đường dài
s
{\displaystyle s}
Δ
t
(
v
o
+
Δ
v
)
=
Δ
t
(
v
o
+
a
Δ
t
)
=
Δ
t
(
v
−
a
Δ
t
)
=
v
2
−
v
o
2
2
a
{\displaystyle \Delta t(v_{o}+\Delta v)=\Delta t(v_{o}+a\Delta t)=\Delta t(v-a\Delta t)={\frac {v^{2}-v_{o}^{2}}{2a}}}
m
Lực
F
{\displaystyle F}
m
a
=
m
Δ
v
Δ
t
{\displaystyle ma=m{\frac {\Delta v}{\Delta t}}}
N
Năng lực
W
{\displaystyle W}
F
s
=
F
Δ
t
(
v
o
+
Δ
v
)
{\displaystyle Fs=F\Delta t(v_{o}+\Delta v)}
N m
Năng lượng
E
{\displaystyle E}
W
t
=
F
(
v
o
+
Δ
v
)
{\displaystyle {\frac {W}{t}}=F(v_{o}+\Delta v)}
N m/s
Chuyển động thẳng ngang[ sửa ]
Chuyển động thẳng ở Gia tốc bằng không
a
=
Δ
v
Δ
t
=
v
−
v
o
t
−
t
o
=
0
{\displaystyle a={\frac {\Delta v}{\Delta t}}={\frac {v-v_{o}}{t-t_{o}}}=0}
v
=
v
o
{\displaystyle v=v_{o}}
s
=
v
o
t
{\displaystyle s=v_{o}t}
Tính Chất Chuyển Động
Ký Hiệu
Công Thức
Đơn vị
Gia tốc
a
{\displaystyle a}
v
o
t
{\displaystyle {\frac {v_{o}}{t}}}
m/s2
Vận tốc
v
{\displaystyle v}
v
o
{\displaystyle v_{o}}
m/s
Đường dài
s
{\displaystyle s}
v
o
t
{\displaystyle v_{o}t}
m
Lực
F
{\displaystyle F}
m
v
o
t
{\displaystyle m{\frac {v_{o}}{t}}}
N
Năng lực
W
{\displaystyle W}
F
v
o
t
{\displaystyle Fv_{o}t}
N m
Năng lượng
E
{\displaystyle E}
F
v
o
{\displaystyle Fv_{o}}
N m/s
Chuyển động thẳng dọc[ sửa ]
Chuyển động thẳng ở Gia tốc bằng hằng số không đổi
a
=
−
g
{\displaystyle a=-g}
v
=
−
g
t
{\displaystyle v=-gt}
s
=
−
g
t
2
{\displaystyle s=-gt^{2}}
Tính Chất Chuyển Động
Ký Hiệu
Công Thức
Đơn vị
Gia tốc
a
{\displaystyle a}
−
g
=
−
M
G
h
2
{\displaystyle -g=-{\frac {MG}{h^{2}}}}
m/s2
Vận tốc
v
{\displaystyle v}
−
g
t
{\displaystyle -gt}
m/s
Đường dài
s
{\displaystyle s}
−
g
t
2
{\displaystyle -gt^{2}}
m
Lực
F
{\displaystyle F}
m
g
=
m
M
G
h
2
{\displaystyle mg=m{\frac {MG}{h^{2}}}}
N
Năng lực
W
{\displaystyle W}
m
g
h
{\displaystyle mgh}
N m
Năng lượng
E
{\displaystyle E}
m
g
h
t
{\displaystyle {\frac {mgh}{t}}}
N m/s
Chuyển động tròn là một lọai Chuyển động tuần hoàn cuả một điểm ở một khoảng cách không đổi so với một tâm điểm
Tính chất
Đường dài chuyển động
s
=
2
π
{\displaystyle s=2\pi }
Vận tốc chuyển động
v
=
2
π
t
=
2
π
f
=
ω
{\displaystyle v={\frac {2\pi }{t}}=2\pi f=\omega }
Gia tốc chuyển động
a
=
ω
t
{\displaystyle a={\frac {\omega }{t}}}
Công thức tổng quát
Tính Chất Chuyển Động
Ký Hiệu
Công Thức
Đơn vị
Đường dài
s
{\displaystyle s}
2
π
{\displaystyle 2\pi }
m
Thời gian
t
{\displaystyle t}
t
{\displaystyle t}
s
Vận tốc
v
{\displaystyle v}
2
π
t
=
2
π
f
=
ω
{\displaystyle {\frac {2\pi }{t}}=2\pi f=\omega }
m/s
Gia tốc
a
{\displaystyle a}
ω
t
{\displaystyle {\frac {\omega }{t}}}
m/s2
Lực
F
=
m
a
{\displaystyle F=ma}
m
ω
t
{\displaystyle m{\frac {\omega }{t}}}
N
Năng lực
W
=
F
s
=
P
v
{\displaystyle W=Fs=Pv}
p
ω
{\displaystyle p\omega }
N m
Năng lượng
E
=
W
t
=
P
a
{\displaystyle E={\frac {W}{t}}=Pa}
p
ω
t
{\displaystyle {\frac {p\omega }{t}}}
N m/s
Tính chất
Công thức
Δ
v
v
=
Δ
r
r
=
v
Δ
t
r
{\displaystyle {\frac {\Delta v}{v}}={\frac {\Delta r}{r}}={\frac {v\Delta t}{r}}}
Gia tốc
a
=
Δ
v
Δ
t
=
v
2
r
=
r
ω
2
{\displaystyle a={\frac {\Delta v}{\Delta t}}={\frac {v^{2}}{r}}=r\omega ^{2}}
Vận tốc
v
=
a
r
{\displaystyle v={\sqrt {ar}}}
Góc quay
ω
=
a
r
{\displaystyle \omega ={\sqrt {\frac {a}{r}}}}
Công thức tổng quát
Tính Chất Chuyển Động
Ký Hiệu
Công Thức
Đơn vị
Đường dài
s
{\displaystyle s}
2
π
{\displaystyle 2\pi }
m
Thời gian
t
{\displaystyle t}
t
{\displaystyle t}
s
Vận tốc
v
{\displaystyle v}
a
r
{\displaystyle {\sqrt {ar}}}
m/s
Gia tốc
a
{\displaystyle a}
v
2
r
=
r
ω
2
{\displaystyle {\frac {v^{2}}{r}}=r\omega ^{2}}
m/s2
Lực
F
=
m
a
{\displaystyle F=ma}
m
v
2
r
=
m
r
ω
2
{\displaystyle m{\frac {v^{2}}{r}}=mr\omega ^{2}}
N
Năng lực
W
=
F
s
=
P
v
{\displaystyle W=Fs=Pv}
p
a
r
{\displaystyle p{\sqrt {ar}}}
N m
Năng lượng
E
=
W
t
=
P
a
{\displaystyle E={\frac {W}{t}}=Pa}
p
t
a
r
{\displaystyle {\frac {p}{t}}{\sqrt {ar}}}
N m/s
Tính chất
Đường dài
s
=
r
θ
{\displaystyle s=r\theta }
Vận tốc
v
=
r
ω
{\displaystyle v=r\omega }
Gia tốc
a
=
r
θ
{\displaystyle a=r\theta }
θ
=
Δ
ω
Δ
t
{\displaystyle \theta ={\frac {\Delta \omega }{\Delta t}}}
ω
=
ω
o
+
α
Δ
t
{\displaystyle \omega =\omega _{o}+\alpha \Delta t}
θ
=
Δ
ω
Δ
t
{\displaystyle \theta ={\frac {\Delta \omega }{\Delta t}}}
Công thức tổng quát
Tính Chất Chuyển Động
Ký Hiệu
Công Thức
Đơn vị
Đường dài
s
{\displaystyle s}
r
θ
{\displaystyle r\theta }
m
Thời gian
t
{\displaystyle t}
t
{\displaystyle t}
s
Vận tốc
v
{\displaystyle v}
r
ω
{\displaystyle r\omega }
m/s
Gia tốc
a
{\displaystyle a}
r
α
{\displaystyle r\alpha }
m/s2
Lực
F
=
m
a
{\displaystyle F=ma}
m
r
α
{\displaystyle mr\alpha }
N
Năng lực
W
=
F
s
=
p
v
{\displaystyle W=Fs=pv}
F
r
θ
=
p
r
ω
{\displaystyle Fr\theta =pr\omega }
N m
Năng lượng
E
=
W
t
{\displaystyle E={\frac {W}{t}}}
F
r
θ
t
=
p
r
ω
t
{\displaystyle Fr{\frac {\theta }{t}}=pr{\frac {\omega }{t}}}
N m/s
Chuyển động cong đại diện cho chuyển động không đều có thay đổi hướng di chuyển . Chuyển động cong có gia tốc biến đổi không đều theo thời gian
Chuyển động trung bình[ sửa ]
Gia tốc trung bình
a
=
Δ
v
Δ
t
=
v
−
v
o
t
−
t
o
{\displaystyle a={\frac {\Delta v}{\Delta t}}={\frac {v-v_{o}}{t-t_{o}}}}
Đường dài trung bình
s
=
∫
v
(
t
)
d
t
{\displaystyle s=\int v(t)dt}
Chuyển động tức thời[ sửa ]
Δ
t
{\displaystyle \Delta t}
--> 0
Gia tốc tức thời
a
(
t
)
=
d
d
t
v
(
t
)
=
lim
Δ
t
→
0
∑
Δ
v
(
t
)
Δ
t
{\displaystyle a(t)={\frac {d}{dt}}v(t)=\lim _{\Delta t\to 0}\sum {\frac {\Delta v(t)}{\Delta t}}}
Đường dài tức thời
s
(
t
)
=
∫
v
(
t
)
d
t
=
lim
Δ
t
→
0
∑
(
v
(
t
)
+
Δ
v
(
t
)
2
)
Δ
t
{\displaystyle s(t)=\int v(t)dt=\lim _{\Delta t\rightarrow 0}\sum (v(t)+{\frac {\Delta v(t)}{2}})\Delta t}
Với mọi chuyển động biểu diển bằng hàm số vận tốc chuyển động v(t)[ sửa ]
Tính Chất Chuyển Động
Ký Hiệu
Công Thức
Đơn vị
Gia tốc
a
{\displaystyle a}
d
d
t
v
(
t
)
{\displaystyle {\frac {d}{dt}}v(t)}
m/s2
Vận tốc
v
{\displaystyle v}
v
(
t
)
{\displaystyle v(t)}
m/s
Đường dài
s
{\displaystyle s}
∫
v
(
t
)
d
t
{\displaystyle \int v(t)dt}
m
Lực
F
{\displaystyle F}
m
d
d
t
v
(
t
)
{\displaystyle m{\frac {d}{dt}}v(t)}
N
Năng lực
W
{\displaystyle W}
F
∫
v
(
t
)
d
t
{\displaystyle F\int v(t)dt}
N m
Năng lượng
E
{\displaystyle E}
F
t
∫
v
(
t
)
d
t
{\displaystyle {\frac {F}{t}}\int v(t)dt}
N m/s
Với mọi chuyển động biểu diển bằng hàm số đường dài chuyển động s(t)[ sửa ]
Tính Chất Chuyển Động
Ký Hiệu
Công Thức
Đơn vị
Gia tốc
a
{\displaystyle a}
d
2
d
t
2
s
(
t
)
{\displaystyle {\frac {d^{2}}{dt^{2}}}s(t)}
m/s2
Vận tốc
v
{\displaystyle v}
d
d
t
s
(
t
)
{\displaystyle {\frac {d}{dt}}s(t)}
m/s
Đường dài
s
{\displaystyle s}
s
(
t
)
{\displaystyle s(t)}
m
Lực
F
{\displaystyle F}
m
d
2
d
t
2
s
(
t
)
{\displaystyle m{\frac {d^{2}}{dt^{2}}}s(t)}
N
Năng lực
W
{\displaystyle W}
p
d
d
t
s
(
t
)
{\displaystyle p{\frac {d}{dt}}s(t)}
N m
Năng lượng
E
{\displaystyle E}
p
d
2
d
t
2
s
(
t
)
{\displaystyle p{\frac {d^{2}}{dt^{2}}}s(t)}
N m/s
Với mọi chuyển động biểu diển bằng hàm số vận tốc chuyển động v(t)[ sửa ]
Chuyển Động
v
a
s
Cong
v
(
t
)
{\displaystyle v(t)}
d
d
t
v
(
t
)
{\displaystyle {\frac {d}{dt}}v(t)}
∫
v
(
t
)
d
t
{\displaystyle \int v(t)dt}
Thẳng nghiêng
a
t
+
v
{\displaystyle at+v}
a
{\displaystyle a}
1
2
a
t
2
+
v
t
+
C
{\displaystyle {\frac {1}{2}}at^{2}+vt+C}
Thẳng nghiêng
a
t
{\displaystyle at}
a
{\displaystyle a}
a
t
2
2
+
{\displaystyle {\frac {at^{2}}{2}}+}
Thẳng ngang
v
{\displaystyle v}
0
{\displaystyle 0}
v
t
{\displaystyle vt}
Thẳng dọc
t
{\displaystyle t}
1
{\displaystyle 1}
t
2
2
{\displaystyle {\frac {t^{2}}{2}}}
Với mọi chuyển động biểu diển bằng hàm số đường dài chuyển động s(t)[ sửa ]
Chuyển Động
s
v
a
Cong
s
(
t
)
{\displaystyle s(t)}
d
d
t
s
(
t
)
{\displaystyle {\frac {d}{dt}}s(t)}
d
2
d
t
2
s
(
t
)
{\displaystyle {\frac {d^{2}}{dt^{2}}}s(t)}
Vector đương thẳng ngang
→→
X
→
=
X
i
→
{\displaystyle {\vec {X}}=X{\vec {i}}}
d
d
t
X
→
=
d
X
d
t
i
→
=
v
x
i
→
{\displaystyle {\frac {d}{dt}}{\vec {X}}={\frac {dX}{dt}}{\vec {i}}=v_{x}{\vec {i}}}
d
2
d
t
2
X
→
=
d
2
X
d
t
2
i
→
=
a
x
i
→
{\displaystyle {\frac {d^{2}}{dt^{2}}}{\vec {X}}={\frac {d^{2}X}{dt^{2}}}{\vec {i}}=a_{x}{\vec {i}}}
Vector đương thẳng dọc
↑ ↑
Y
→
=
Y
j
→
{\displaystyle {\vec {Y}}=Y{\vec {j}}}
d
d
t
Y
→
=
d
Y
d
t
j
→
=
v
y
j
→
{\displaystyle {\frac {d}{dt}}{\vec {Y}}={\frac {dY}{dt}}{\vec {j}}=v_{y}{\vec {j}}}
d
2
d
t
2
Y
→
=
d
2
Y
d
t
2
j
→
=
a
y
j
→
{\displaystyle {\frac {d^{2}}{dt^{2}}}{\vec {Y}}={\frac {d^{2}Y}{dt^{2}}}{\vec {j}}=a_{y}{\vec {j}}}
Vector đương thẳng nghiêng
Z
→
=
Z
k
→
{\displaystyle {\vec {Z}}=Z{\vec {k}}}
d
d
t
Z
→
=
d
Z
d
t
k
→
=
v
z
k
→
{\displaystyle {\frac {d}{dt}}{\vec {Z}}={\frac {dZ}{dt}}{\vec {k}}=v_{z}{\vec {k}}}
d
2
d
t
2
Z
→
=
d
2
Z
d
t
2
k
→
=
a
z
k
→
{\displaystyle {\frac {d^{2}}{dt^{2}}}{\vec {Z}}={\frac {d^{2}Z}{dt^{2}}}{\vec {k}}=a_{z}{\vec {k}}}
Vector đương tròn
R
→
=
R
r
→
{\displaystyle {\vec {R}}=R{\vec {r}}}
d
d
t
R
→
{\displaystyle {\frac {d}{dt}}{\vec {R}}}
R
d
d
t
r
→
+
r
→
d
d
t
R
=
R
d
d
t
r
→
{\displaystyle R{\frac {d}{dt}}{\vec {r}}+{\vec {r}}{\frac {d}{dt}}R=R{\frac {d}{dt}}{\vec {r}}}
d
2
d
t
2
R
→
{\displaystyle {\frac {d^{2}}{dt^{2}}}{\vec {R}}}
R
d
2
d
t
2
r
→
+
r
→
d
2
d
t
2
R
=
R
d
2
d
t
2
r
→
{\displaystyle R{\frac {d^{2}}{dt^{2}}}{\vec {r}}+{\vec {r}}{\frac {d^{2}}{dt^{2}}}R=R{\frac {d^{2}}{dt^{2}}}{\vec {r}}}
Vector đương tròn
R
→
=
X
→
+
Y
→
{\displaystyle {\vec {R}}={\vec {X}}+{\vec {Y}}}
d
d
t
R
→
=
d
d
t
(
X
→
+
Y
→
)
{\displaystyle {\frac {d}{dt}}{\vec {R}}={\frac {d}{dt}}({\vec {X}}+{\vec {Y}})}
d
X
d
t
i
→
+
d
Y
d
t
j
→
=
v
x
i
→
+
v
y
j
→
{\displaystyle {\frac {dX}{dt}}{\vec {i}}+{\frac {dY}{dt}}{\vec {j}}=v_{x}{\vec {i}}+v_{y}{\vec {j}}}
d
2
d
t
2
R
→
=
d
2
d
t
2
(
X
→
+
Y
→
)
{\displaystyle {\frac {d^{2}}{dt^{2}}}{\vec {R}}={\frac {d^{2}}{dt^{2}}}({\vec {X}}+{\vec {Y}})}
d
2
X
d
t
2
i
→
+
d
2
Y
d
t
2
j
→
=
a
x
i
→
+
a
y
j
→
{\displaystyle {\frac {d^{2}X}{dt^{2}}}{\vec {i}}+{\frac {d^{2}Y}{dt^{2}}}{\vec {j}}=a_{x}{\vec {i}}+a_{y}{\vec {j}}}
Dao động một loại chuyển động tuần hoàn của một vật quanh một vị trí cân bằng lập đi lập lại trong một chu kỳ thời gian . Thí dụ như Dao động lò xo , Dao động con lắc , Dao động điện , Dao động điện từ
Dao động lò xo lên xuống[ sửa ]
−
F
g
=
F
y
{\displaystyle -F_{g}=F_{y}}
−
m
g
=
k
y
{\displaystyle -mg=ky}
g
=
−
k
m
y
{\displaystyle g=-{\frac {k}{m}}y}
d
2
d
t
2
y
=
−
k
m
y
{\displaystyle {\frac {d^{2}}{dt^{2}}}y=-{\frac {k}{m}}y}
y
=
A
sin
(
ω
t
)
{\displaystyle y=A\sin(\omega t)}
ω
=
k
m
{\displaystyle \omega ={\sqrt {\frac {k}{m}}}}
Dao động lò xo qua lại[ sửa ]
F
a
=
−
F
x
{\displaystyle F_{a}=-F_{x}}
m
a
=
−
k
x
{\displaystyle ma=-kx}
a
=
−
k
m
x
{\displaystyle a=-{\frac {k}{m}}x}
d
2
d
t
2
x
=
−
k
m
x
{\displaystyle {\frac {d^{2}}{dt^{2}}}x=-{\frac {k}{m}}x}
x
=
A
sin
(
ω
t
)
{\displaystyle x=A\sin(\omega t)}
ω
=
k
m
{\displaystyle \omega ={\sqrt {\frac {k}{m}}}}
Dao động con lắc đong đưa[ sửa ]
−
m
g
=
l
θ
{\displaystyle -mg=l\theta }
g
=
−
l
m
θ
{\displaystyle g=-{\frac {l}{m}}\theta }
d
2
d
t
2
θ
=
−
l
g
θ
{\displaystyle {\frac {d^{2}}{dt^{2}}}\theta =-{\frac {l}{g}}\theta }
θ
=
A
sin
ω
t
{\displaystyle \theta =A\sin \omega t}
ω
=
l
g
{\displaystyle \omega ={\sqrt {\frac {l}{g}}}}
Dao động sóng điện được tìm thấy trong mạch điện RLC nối tiếp
Ở Trạng Thái Cân Bằng
v
L
+
v
C
+
v
R
=
0
{\displaystyle v_{L}+v_{C}+v_{R}=0}
L
d
i
d
t
+
1
C
∫
V
d
t
+
i
R
=
0
{\displaystyle L{\frac {di}{dt}}+{\frac {1}{C}}\int Vdt+iR=0}
d
2
i
d
t
+
R
L
d
i
d
t
+
1
L
C
i
=
0
{\displaystyle {\frac {d^{2}i}{dt}}+{\frac {R}{L}}{\frac {di}{dt}}+{\frac {1}{LC}}i=0}
d
2
i
d
t
=
−
2
α
d
i
d
t
−
β
i
{\displaystyle {\frac {d^{2}i}{dt}}=-2\alpha {\frac {di}{dt}}-\beta i}
β
=
1
T
=
1
L
C
{\displaystyle \beta ={\frac {1}{T}}={\frac {1}{LC}}}
α
=
β
γ
=
R
2
L
{\displaystyle \alpha =\beta \gamma ={\frac {R}{2L}}}
T
=
L
C
{\displaystyle T=LC}
γ
=
R
C
{\displaystyle \gamma =RC}
Phương trìnhh trên có nghiệm như sau
Một nghiệm thực .
α
=
β
{\displaystyle \alpha =\beta }
.
i
=
A
e
−
α
t
{\displaystyle i=Ae^{-\alpha t}}
Hai nghiệm thực .
α
>
β
{\displaystyle \alpha >\beta }
.
i
=
A
e
(
−
α
±
λ
)
t
=
A
(
α
)
e
λ
t
+
A
(
α
)
e
−
λ
t
{\displaystyle i=Ae^{(-\alpha \pm \lambda )t}=A(\alpha )e^{\lambda t}+A(\alpha )e^{-\lambda t}}
Hai nghiệm phức .
α
<
β
{\displaystyle \alpha <\beta }
.
i
=
A
e
(
−
α
±
j
ω
)
t
=
A
(
α
)
sin
ω
t
{\displaystyle i=Ae^{(-\alpha \pm j\omega )t}=A(\alpha )\sin \omega t}
Voi
A
(
α
)
=
A
e
−
α
t
{\displaystyle A(\alpha )=Ae^{-\alpha t}}
ω
=
β
−
α
{\displaystyle \omega ={\sqrt {\beta -\alpha }}}
λ
=
α
−
β
{\displaystyle \lambda ={\sqrt {\alpha -\beta }}}
β
=
1
T
=
1
L
C
{\displaystyle \beta ={\frac {1}{T}}={\frac {1}{LC}}}
α
=
γ
β
{\displaystyle \alpha =\gamma \beta }
γ
=
R
C
{\displaystyle \gamma =RC}
T
=
L
C
{\displaystyle T=LC}
Ở Trạng Thái Đồng Bộ
Z
C
+
Z
L
=
0
{\displaystyle Z_{C}+Z_{L}=0}
Z
t
=
Z
C
+
Z
L
+
Z
R
=
R
{\displaystyle Z_{t}=Z_{C}+Z_{L}+Z_{R}=R}
Tu tren.
Z
C
=
−
Z
L
{\displaystyle Z_{C}=-Z_{L}}
ω
o
=
±
j
1
T
{\displaystyle \omega _{o}=\pm j{\sqrt {\frac {1}{T}}}}
T
=
L
C
{\displaystyle T=LC}
i
(
ω
=
0
)
=
0
{\displaystyle i(\omega =0)=0}
i
(
ω
=
ω
o
)
=
v
R
{\displaystyle i(\omega =\omega _{o})={\frac {v}{R}}}
i
(
ω
=
00
)
=
0
{\displaystyle i(\omega =00)=0}
v
L
+
v
C
=
0
{\displaystyle v_{L}+v_{C}=0}
L
d
i
d
t
+
1
C
∫
v
d
t
=
0
{\displaystyle L{\frac {di}{dt}}+{\frac {1}{C}}\int vdt=0}
d
2
i
d
t
+
1
T
=
0
{\displaystyle {\frac {d^{2}i}{dt}}+{\frac {1}{T}}=0}
d
2
i
d
t
=
−
1
T
{\displaystyle {\frac {d^{2}i}{dt}}=-{\frac {1}{T}}}
i
(
t
)
=
e
−
1
T
t
=
e
±
j
1
T
t
=
e
±
j
ω
t
=
A
sin
ω
t
{\displaystyle i(t)=e^{{\sqrt {-{\frac {1}{T}}}}t}=e^{\pm j{\sqrt {\frac {1}{T}}}t}=e^{\pm j\omega t}=A\sin \omega t}
ω
=
1
T
{\displaystyle \omega ={\sqrt {\frac {1}{T}}}}
T
=
L
C
{\displaystyle T=LC}
Phân tích mạch điện LC nối tiếp ở trạng thái đồng bộ , khi điện kháng va dien the của L và C triệt tiêu
Z
L
−
Z
C
=
0
{\displaystyle Z_{L}-Z_{C}=0}
V
C
=
−
V
L
{\displaystyle V_{C}=-V_{L}}
Từ trên
Z
C
=
−
Z
L
{\displaystyle Z_{C}=-Z_{L}}
1
j
ω
o
C
=
−
j
ω
o
L
{\displaystyle {\frac {1}{j\omega _{o}C}}=-j\omega _{o}L}
ω
o
=
±
j
1
T
{\displaystyle \omega _{o}=\pm j{\sqrt {\frac {1}{T}}}}
T
=
L
C
{\displaystyle T=LC}
V
C
=
−
V
L
{\displaystyle V_{C}=-V_{L}}
V
(
θ
)
=
A
sin
(
ω
o
t
+
2
π
)
−
A
sin
(
ω
o
t
−
2
π
)
{\displaystyle V(\theta )=A\sin(\omega _{o}t+2\pi )-A\sin(\omega _{o}t-2\pi )}
Mạch điện có khả năng tạo ra Dao động Sóng Dừng của 2 điện thế
V
C
=
−
V
L
{\displaystyle V_{C}=-V_{L}}
giửa 2 góc 0 - 2π
v
C
+
v
R
=
0
{\displaystyle v_{C}+v_{R}=0}
C
d
v
d
t
+
V
R
=
0
{\displaystyle C{\frac {dv}{dt}}+{\frac {V}{R}}=0}
d
v
d
t
=
−
V
R
C
{\displaystyle {\frac {dv}{dt}}=-{\frac {V}{RC}}}
v
=
A
e
−
t
T
{\displaystyle v=Ae^{-{\frac {t}{T}}}}
T
=
R
C
{\displaystyle T=RC}
v
L
+
v
R
=
0
{\displaystyle v_{L}+v_{R}=0}
L
d
i
d
t
+
i
R
=
0
{\displaystyle L{\frac {di}{dt}}+iR=0}
d
i
d
t
=
−
i
R
L
{\displaystyle {\frac {di}{dt}}=-i{\frac {R}{L}}}
i
=
A
e
−
t
T
{\displaystyle i=Ae^{-{\frac {t}{T}}}}
T
=
L
R
{\displaystyle T={\frac {L}{R}}}
Dao động sóng điện từ[ sửa ]
Phương trình vector dao động điện từ
∇
⋅
E
=
0
{\displaystyle \nabla \cdot E=0}
∇
×
E
=
−
1
T
E
{\displaystyle \nabla \times E=-{\frac {1}{T}}E}
∇
⋅
B
=
0
{\displaystyle \nabla \cdot B=0}
∇
×
B
=
−
1
T
B
{\displaystyle \nabla \times B=-{\frac {1}{T}}B}
T
=
μ
ϵ
{\displaystyle T=\mu \epsilon }
Phương trình sóng
∇
2
E
=
−
β
E
{\displaystyle \nabla ^{2}E=-\beta E}
∇
2
B
=
−
β
B
{\displaystyle \nabla ^{2}B=-\beta B}
Hàm số sóng
E
=
A
sin
ω
t
{\displaystyle E=A\sin \omega t}
B
=
A
sin
ω
t
{\displaystyle B=A\sin \omega t}
ω
=
β
=
1
T
=
1
μ
ϵ
=
C
=
λ
f
{\displaystyle \omega ={\sqrt {\beta }}={\sqrt {\frac {1}{T}}}={\sqrt {\frac {1}{\mu \epsilon }}}=C=\lambda f}
Sóng điện từ
Thí nghiệm giao thoa Young
Ánh sáng nói riêng, hay dao động điện từ trường nói chung, lan truyền trong không gian vừa có tính hạt và vừa có tính sóng (gọi là sóng điện từ ). Khi cho ánh sáng đi qua các khe của thí nghiệm giao thoa Young , các vân giao thoa có thể được quan sát. Thí nghiệm này cho thấy tính chất sóng của ánh sáng. Tuy nhiên, khi đặt các cảm biến ánh sáng rất nhạy tại các vị trí nhận sáng, sẽ đếm được ánh sáng đi vào cảm biến từng hạt một. Các hạt của ánh sáng nói riêng, hay của sóng điện từ nói chung, gọi là photon .
Với ánh sáng, các thí nghiệm giao thoa với máy đếm hạt photon cho thấy:
Xác suất , trong mỗi đơn vị thời gian, để tìm thấy một hạt photon, trong một vùng thể tích nhỏ quanh một điểm, tỷ lệ với cường độ ánh sáng , tức là tỷ lệ với bình phương độ lớn của điện trường của sóng điện từ trường tại điểm đó
Từ các phương trình Maxwell mô tả điện từ trường, có thể giải ra được một nghiệm của điện từ trường lan truyền trong chân không theo hàm số sau, gọi là sóng phẳng :
Ψ
(
r
,
t
)
=
e
i
ℏ
(
p
r
+
E
t
)
=
e
i
ℏ
p
.
r
e
−
i
ℏ
E
t
{\displaystyle \Psi (\mathbf {r} ,t)=e^{{\frac {i}{\hbar }}({pr+Et})}=e^{{\frac {i}{\hbar }}\mathbf {p} .\mathbf {r} }e^{-{\frac {i}{\hbar }}Et}}
Ở đây,
Ψ
{\displaystyle \Psi }
là điện trường hoặc từ trường ,
r là véc tơ vị trí ,
t là thời gian ,
i là đơn vị ảo ,
ℏ
{\displaystyle \hbar }
là hằng số Planck rút gọn (bằng hằng số Planck chia cho
2
π
{\displaystyle 2\pi }
),
p là véc tơ động lượng hạt photon đang lan truyền trong chân không,
E là năng lượng của hạt photon đang lan truyền trong chân không.
Từ biểu thức trên, có thể thấy sóng ánh sáng nói riêng, hay dao động điện từ trường nói chung, tuần hoàn trong không gian theo bước sóng :
λ
=
h
|
p
|
=
h
p
{\displaystyle \lambda ={\frac {h}{|\mathbf {p} |}}={\frac {h}{p}}}
Sóng ánh sáng nói riêng, hay dao động điện từ trường nói chung, tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ :
T
=
h
E
{\displaystyle T={\frac {h}{E}}}
hay tần số :
f
=
E
h
{\displaystyle f={\frac {E}{h}}}
Chuyển động Sóng Sin[ sửa ]
Hàm số sóng
f
(
t
)
=
A
s
i
n
ω
t
{\displaystyle f(t)=Asin\omega t}
Phương trình sóng
f
″
=
−
β
f
(
t
)
{\displaystyle f^{''}=-\beta f(t)}
Vận tốc góc
ω
=
β
{\displaystyle \omega ={\sqrt {\beta }}}
Đường dài sóng
s
=
λ
{\displaystyle s=\lambda }
Vận tốc sóng
v
=
λ
t
=
λ
f
=
ω
{\displaystyle v={\frac {\lambda }{t}}=\lambda f=\omega }
Gia tốc sóng
a
=
ω
t
{\displaystyle a={\frac {\omega }{t}}}
Tính chất chuyển động sóng
Ký hiệu
Công thức
Đường dài
s
{\displaystyle s}
k
λ
{\displaystyle k\lambda }
Thời gian
t
{\displaystyle t}
t
{\displaystyle t}
Vận tốc
v
{\displaystyle v}
v
=
k
λ
t
=
k
λ
f
=
k
ω
{\displaystyle v={\frac {k\lambda }{t}}=k\lambda f=k\omega }
Chu kỳ Thời gian
T
{\displaystyle T}
T
=
1
f
{\displaystyle T={\frac {1}{f}}}
Số sóng
k
{\displaystyle k}
k
=
s
λ
=
v
ω
{\displaystyle k={\frac {s}{\lambda }}={\frac {v}{\omega }}}
Vận tốc góc
ω
{\displaystyle \omega }
ω
=
λ
f
=
v
k
{\displaystyle \omega =\lambda f={\frac {v}{k}}}
Bước sóng
λ
{\displaystyle \lambda }
λ
=
ω
f
=
ω
t
=
s
k
{\displaystyle \lambda ={\frac {\omega }{f}}=\omega t={\frac {s}{k}}}
Tần số sóng
f
{\displaystyle f}
f
=
ω
λ
=
v
k
λ
=
1
t
{\displaystyle f={\frac {\omega }{\lambda }}={\frac {v}{k\lambda }}={\frac {1}{t}}}
Phương trình sóng
f
n
(
t
)
{\displaystyle f^{n}(t)}
d
n
d
t
n
f
(
t
)
=
−
β
f
(
t
)
{\displaystyle {\frac {d^{n}}{dt^{n}}}f(t)=-\beta f(t)}
Hàm số sóng
f
(
t
)
{\displaystyle f(t)}
f
(
t
)
=
A
s
i
n
ω
t
{\displaystyle f(t)=Asin\omega t}
Vận tốc góc
ω
=
n
β
=
λ
f
=
v
k
{\displaystyle \omega =n{\sqrt {\beta }}=\lambda f={\frac {v}{k}}}
n ≥ 2
Động lượng đại diện cho chuyển động của một khối lượng ở một vận tốc . Động lượng có ký hiệu p đo bằng đơn vị Kg m/s được tính bằng
Theo Định luật Newton 2, mọi chuyển động của một khối lượng ở gia tốc a có lực di chuyển tính như sau
v
<
C
{\displaystyle v<C}
F
=
m
a
=
m
v
t
=
p
t
{\displaystyle F=ma=m{\frac {v}{t}}={\frac {p}{t}}}
p
=
m
v
=
F
t
{\displaystyle p=mv=Ft}
v
=
C
=
λ
f
{\displaystyle v=C=\lambda f}
W
=
p
C
=
h
f
{\displaystyle W=pC=hf}
p
=
h
f
C
=
h
λ
{\displaystyle p=h{\frac {f}{C}}={\frac {h}{\lambda }}}
v ~ C
p
=
p
o
γ
=
p
o
1
1
−
v
2
C
2
{\displaystyle p=p_{o}\gamma =p_{o}{\sqrt {\frac {1}{1-{\frac {v^{2}}{C^{2}}}}}}}
Động lượng
Vận tốc
p
=
m
v
=
F
t
{\displaystyle p=mv=Ft}
v < C
p
=
h
λ
=
h
C
f
=
h
f
C
{\displaystyle p={\frac {h}{\lambda }}={\frac {h}{\frac {C}{f}}}={\frac {hf}{C}}}
v = C
p
=
p
o
γ
=
p
o
1
1
−
v
2
C
2
{\displaystyle p=p_{o}\gamma =p_{o}{\sqrt {\frac {1}{1-{\frac {v^{2}}{C^{2}}}}}}}
v ~ C
Cơ học Newton - v < C[ sửa ]
Tính Chất Chuyển Động
Ký Hiệu
Công Thức
Đơn vị
Gia tốc
a
{\displaystyle a}
p
m
t
=
p
m
1
t
{\displaystyle {\frac {p}{mt}}={\frac {p}{m}}{\frac {1}{t}}}
m/s2
Vận tốc
v
{\displaystyle v}
v
=
p
m
{\displaystyle v={\frac {p}{m}}}
m/s
Đường dài
s
{\displaystyle s}
p
m
t
{\displaystyle {\frac {p}{m}}t}
m
Lực
F
{\displaystyle F}
m
a
=
m
v
t
=
p
t
{\displaystyle ma=m{\frac {v}{t}}={\frac {p}{t}}}
N
Năng lực
W
{\displaystyle W}
F
s
=
p
t
s
=
p
v
{\displaystyle Fs={\frac {p}{t}}s=pv}
N m
Năng lượng
E
{\displaystyle E}
W
t
=
p
v
t
=
p
a
{\displaystyle {\frac {W}{t}}={\frac {pv}{t}}=pa}
N m/s
Cơ học Einstein - v < C[ sửa ]
Động lượng di chuyển ở vận tốc v=C
Tính Chất Chuyển Động
Ký Hiệu
Công Thức
Đơn vị
Gia tốc
a
{\displaystyle a}
C
t
{\displaystyle {\frac {C}{t}}}
m/s2
Vận tốc
v
{\displaystyle v}
v
=
C
=
λ
f
{\displaystyle v=C=\lambda f}
m/s
Đường dài
s
{\displaystyle s}
C
t
{\displaystyle Ct}
m
Lực
F
{\displaystyle F}
p
t
=
h
λ
t
=
h
f
λ
{\displaystyle {\frac {p}{t}}={\frac {\frac {h}{\lambda }}{t}}={\frac {hf}{\lambda }}}
N
Năng lực
W
{\displaystyle W}
p
C
=
h
f
{\displaystyle pC=hf}
N m
Năng lượng
E
{\displaystyle E}
p
C
t
{\displaystyle {\frac {pC}{t}}}
N m/s
Động lượng di chuyển ở vận tốc v~C
Tính Chất Chuyển Động
Ký Hiệu
Công Thức
Đơn vị
Gia tốc
a
{\displaystyle a}
C
t
β
{\displaystyle {\frac {C}{t}}\beta }
m/s2
Vận tốc
v
{\displaystyle v}
v
=
C
β
=
λ
f
β
{\displaystyle v=C\beta =\lambda f\beta }
m/s
Đường dài
s
{\displaystyle s}
C
t
β
{\displaystyle Ct\beta }
m
Lực
F
{\displaystyle F}
p
t
β
{\displaystyle {\frac {p}{t}}\beta }
N
Năng lực
W
{\displaystyle W}
p
C
β
{\displaystyle pC\beta }
N m
Năng lượng
E
{\displaystyle E}
p
C
t
β
{\displaystyle {\frac {pC}{t}}\beta }
N m/s
Khối lượng vật và vận tốc di chuyển[ sửa ]
Theo Newton
Khối lượng vật chất không đổi theo vận tốc di chuyển .
Theo Eistein
Khối lượng vật chất có thay đổi theo vận tốc di chuyển nhứt là ở vận tốc cực nhanh gần bằng hay bằng vận tốc ánh sáng