Bài 4 Dao động tắt dần Dao động cưỡng bức Câu C1 trang 20 sgk Vật Lí 12 Hãy làm thí nghiệm như Hình 4 3 Con lắc điều khiển D được kéo sang một bên rồi thả ra cho dao động a) Các con lắc khác có dao độ[.]
Bài 4: Dao động tắt dần Dao động cưỡng Câu C1 trang 20 sgk Vật Lí 12: Hãy làm thí nghiệm Hình 4.3 Con lắc điều khiển D kéo sang bên thả cho dao động a) Các lắc khác có dao động khơng? b) Con lắc dao động mạnh nhất? Tại sao? Lời giải: Học sinh làm thí nghiệm quan sát nhận xét: a) Các lắc khác có dao động lắc chịu tác dụng lực cưỡng lắc D dao động gây truyền qua dây nối điểm treo chúng nên chúng dao động cưỡng với chu kỳ chu kỳ lắc D b) Con lắc C dao động mạnh A, B, C, E, G dao động cưỡng bức, Do chiều dài dây treo lắc C chiều dài dây treo lắc D, nên tần số lực cưỡng lên lắc C tần số dao động riêng nó, nên dao động với biên độ lớn (hiện tượng cộng hưởng) Câu C2 trang 20 sgk Vật Lí 12: a) Tại biên độ dao động cưỡng thân xe ví dụ III.2 lại nhỏ: Khi đến bến, xe buýt tạm dừng nên không tắt máy Hành khách xe nhận thấy thân xe dao động b) Tại với lực đẩy nhỏ ta làm cho đu có người ngồi đung đưa với biên độ lớn? Trả lời: a) Trong thực tế, người ta chế tạo cho tần số lực cưỡng gây chuyển động pittong xilanh máy nổ khác xa tần số riêng khung xe để tránh dao động mạnh, tránh vỡ thiết bị máy b) Vì tần số lực tác dụng (lực đẩy) với tần số riêng đu, gây cộng hưởng nên đu chuyển động có biên độ lớn Bài (trang 21 sgk Vật Lí 12): Nêu đặc điểm dao động tắt dần Nguyên nhân gì? Lời giải: - Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian tác dụng lực cản lực ma sát mơi trường - Đặc điểm: + Có chu kì, tần số khơng đổi + Cơ chuyển thành nhiệt + Ma sát lớn tắt dần nhanh ngược lại + Dao động tắt dần khơng có tính điều hịa - Ngun nhân làm tắt dần dao động lực ma sát lực cản môi trường mà chuyển thành nhiệt năng, dẫn đến dần lượng Bài (trang 21 sgk Vật Lí 12): Nêu đặc điểm dao động trì? Lời giải: Đặc điểm dao động trì: + Là dao động tự mà người ta bổ sung lượng cho vật sau chu kì dao động, lượng bổ sung lượng + Quá trình bổ sung lượng để trì dao động khơng làm thay đổi đặc tính cấu tạo, khơng làm thay đổi biên độ chu kì hay tần số dao động hệ Bài (trang 21 sgk Vật Lí 12): Nêu đặc điểm dao động cưỡng Lời giải: * Đặc điểm dao động cưỡng bức: - Tần số dao động cưỡng tần số lực cưỡng - Dao động cưỡng có biên độ không đổi phụ thuộc vào yếu tố: + Biên độ lực cưỡng bức: Biên độ lực cưỡng lớn biên độ dao động cưỡng lớn + Độ chênh lệch tần số lực cưỡng tần số dao động riêng hệ: chênh lệch biên độ dao động cưỡng lớn + Lực cản, ma sát môi trường: lực cản, ma sát môi trường nhỏ biên độ dao động cưỡng lớn Bài (trang 21 sgk Vật Lí 12): Hiện tượng cộng hưởng gì? Nêu điều kiện để có cộng hưởng Cho ví dụ Lời giải: - Hiện tượng cộng hưởng tượng biên độ dao động cưỡng tăng nhanh đến giá trị cực đại tần số f lực cưỡng tần số riêng hệ f0 - Điều kiện để có cộng hưởng: f = f0 Ví dụ: Chiếc cầu gãy, đoàn người bước qua cầu có tần số cưỡng f với tần số riêng cầu f0 Mỗi nhạc cụ có hộp cộng hưởng, để dao động cộng hưởng nhiều tần số dao động khác Bài (trang 21 sgk Vật Lí 12): Một lắc dao động tắt dần Cứ sau chu kì, biên độ giảm 3% Phần lượng lắc bị dao động toàn phần bao nhiêu? A 3% B 9% C 4,5% D 6% Lời giải: Biên độ ban đầu A0 sau chu kì biên độ giảm 3% nên biên độ sau chu kì A1 A0 3%A0 0,97A0 Năng lượng lắc: E kA 2 => Năng lượng bị dao động toàn phần: 2 kA kA1 E E1 A2 A2 100% 100% 100% E0 A0 kA A 02 0,97A 0,97 100% 100% 6% A 02 Chọn đáp án D Bài (trang 21 sgk Vật Lí 12): Một lắc dài 44cm treo vào trần toa xe lửa Con lắc bị kích động bánh toa xe gặp chỗ nối đường ray Hỏi tàu chạy thẳng với tốc độ biên độ dao động lắc lớn nhất? Cho biết chiều dài đường ray 12,5m Lấy g = 9,8 m/s2 A 10,7 km/h B 34 km/h C 106 km/h D 45 km/h Lời giải: Chu kì dao động riêng lắc đơn: T0 2 0,44 l 1,33 (s) = 2 9,8 g Con lắc dao động cưỡng toa xe qua chỗ nối hai thanh, chu kì lực cưỡng TNL L (L chiều dài đường ray) v Con lắc dao động mạnh : f NL f0 TNL T0 L = 1,33 v v 12,5 9,4 (m/s) 34 (km/h) 1,33 Chọn đáp án B ... hưởng nên đu chuyển động có biên độ lớn Bài (trang 21 sgk Vật Lí 12) : Nêu đặc điểm dao động tắt dần Nguyên nhân gì? Lời giải: - Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian tác... dao động cưỡng bức: - Tần số dao động cưỡng tần số lực cưỡng - Dao động cưỡng có biên độ khơng đổi phụ thuộc vào yếu tố: + Biên độ lực cưỡng bức: Biên độ lực cưỡng lớn biên độ dao động cưỡng lớn... trì dao động khơng làm thay đổi đặc tính cấu tạo, khơng làm thay đổi biên độ chu kì hay tần số dao động hệ Bài (trang 21 sgk Vật Lí 12) : Nêu đặc điểm dao động cưỡng Lời giải: * Đặc điểm dao động