Công thức tính tần số góc (đầy đủ) & bài tập vận dụng

Tổng hợp công thức tính tần số góc hay nhất, thường xuyên được áp dụng trong các đề kiểm tra. Tham khảo và ôn tập thường xuyên để không ngừng cải thiện kết quả học tập.

Công thức tính tần số góc của dao động tròn đều

Tần số góc trong chuyển động tròn đều còn được gọi là tốc độ góc. Công thức tổng quát như sau:

w = Δφ/t

Trong đó:

w là tần số góc/tốc độ góc trong chuyển động tròn đều
là góc mà vật quét được khi chuyển động tròn đều
t là khoảng thời gian để vật quét được góc

Công thức tần số góc của con lắc đơn

Tần số góc của con lắc đơn được xác định như sau:

w = √(g/l)

Trong đó:

w là tần số góc của con lắc đơn dao động điều hòa
g là gia tốc trọng trường
l là chiều dài dây treo của con lắc đơn

Công thức tần số góc của con lắc lò xo

Con lắc lò xo dao động điều có tần số góc như sau:

w = √(k/m)

Trong đó:

w là tần số góc của con lắc lò xo dao động điều hòa
k là độ cứng của lò xo
m là khối lượng

Công thức tần số góc của điện xoay chiều

Trong một mạch điện kín gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở thuần không đáng kể, ta có:

w = 1/√(LC)

Một số công thức liên quan

Thông qua một số dữ liệu cho trước, bạn có thể dễ dàng biến đổi để tính toán được tần số góc.

1/ Công thức tần số góc dựa trên tần số cho trước

ω=2πf

Trong đó:

ω là tần số góc (rad/s)
f là tần số (Hz)

2/ Công thức tần số góc dựa trên chu kỳ cho trước

ω=2πT

Trong đó:

ω là tần số góc (rad/s)
T là chu kỳ của dao động (s)

3/ Công thức tần số góc dựa trên biên độ và vận tốc cực đại cho trước

ω=a_maxv_max

Trong đó:

ω là tần số góc (rad/s)
a_max là biên độ cực đại (m)
v_max là vận tốc cực đại (m/s)

4/ Công thức tần số góc dựa trên vận tốc và vị trí ban đầu cho trước

ω= √(v²/x²)

Trong đó:

w là tần số góc (rad/s)
v là vận tốc (m/s)
x là vị trí ban đầu (m)

Bài tập vận dụng

Bài tập 1

Tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s, một con lắc đơn và một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa với cùng tần số. Biết con lắc đơn có chiều dài 49 cm và lò xo có độ cứng 10 N/m. Khối lượng vật nhỏ của con lắc lò xo là

0,125 kg B. 0,500 kg C. 0,750 kg D. 0,250 kg

Bài giải:

Ta có: w1 = √(k/m)

w2 = √(g/l)

Vì w1 = w2

=> k/m = g/l

=> m = kl/g

=> m = 0.5 kg

Bài tập 2

Tại một nơi trên mặt đất, một con lắc đơn dao động điều hòa. Trong khoảng thời gian △t, con lắc thực hiện 60 dao động toàn phần; thay đổi chiều dài con lắc một đoạn 44 cm thì cũng trong khoảng thời gian △t ấy, nó thực hiện 50 dao động toàn phần. Chiều dài ban đầu của con lắc là

A.80 cm. B.100 cm. C. 60 cm. D. 144 cm.

Bài giải

Bài tập 3

Trong một mạch dao động LC có tụ điện là 5μF, cường độ tức thời của dòng điện là i = 0,05sin2000t(A). Độ tự cảm của tụ cuộn cảm là:

0,05 H B. 0,2 H C.0,25 H D. 0,15 H

Bài giải:

Ta có:

Bài tập 4

Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C. Khi tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên 2 lần và giảm điện dung của tụ điện đi 2 lần thì tần số dao động của mạch

không đổi B. tăng 2 lần C.giảm 2 lần D. tăng 4 lần

Bài giải:

Chọn A.

Tần số dao động của mạch dao động LC là f = 1/2LC khi tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên 2 lần và giảm điện dung của tụ điện xuống 2 lần thì tần số dao động của mạch không thay đổi.

Bài tập 5

Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1. Để tần số dao động riêng của mạch là f1 thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị

5C1. B. C1/5.
√5C1. D. C1/√5.

Bài giải

Bài tập 6:

Trong mạch dao động, khi mắc tụ điện có điện dung C₁ với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f₁ = 60kHz. Khi mắc tụ có điện dụng C₂ với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f₂ = 80kHz. Khi mắc C₁ song song với C₂ rồi mắc vào cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là

A. 100 kHz

B. 140 kHz

C. 50 kHz

D. 48 kHz

Bài giải:

Áp dụng công thức tính tần số khi 2 điện dung song song nhau ta có:

1/f₂ = 1/f₁² + 1/f₂² = 48 kHz

Bài tập 7

Hai con lắc đơn có chiều dài lần lượt là 82 cm và 64 cm được treo ở trần một căn phòng. Khi các vật nhỏ của hai con lắc đang ở vị trí cân bằng, đồng thời truyền cho chúng các vận tốc cùng hướng sao cho hai con lắc dao động điều hòa với cùng biên độ góc, trong hai mặt phẳng song song với nhau. Gọi △t là khoảng thời gian ngắn nhất kể từ lúc truyền vận tốc đến lúc hai dây treo song song nhau. Giá trị △t gần giá trị nào nhất sau đây?

2,36 s. B. 8,12 s. C. 0,45 s. D. 7,20 s.

Bài giải:

Đáp án C

Kết luận

Công thức tính tần số góc được tổng hợp đầy đủ kèm theo bài tập vận dụng có lời giải. Hy vọng những thông tin trên là những kiến thức hữu ích giúp bạn dễ dàng ôn luyện cho kỳ thi sắp tới.