BÀI 1 ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG CƠ 13 Dạng 1 Xác định biên độ dao động (5+) 17 Dạng 2 Xác định tần số góc (5+) 17 Dạng 3 Xác định pha dao động (5+) 18 Dạng 4 Xác định quỹ đạo dao động (5+) 18 Dạng 5 Xác định[.]
BÀI ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG CƠ 13 Dạng 1: Xác định biên độ dao động (5+) 17 Dạng 2: Xác định tần số góc (5+) 17 Dạng 3: Xác định pha dao động (5+) 18 Dạng 4: Xác định quỹ đạo dao động (5+) 18 Dạng 5: Xác định chu kì (5+) 19 Dạng 6: Xác định tần số (5+) 20 Dạng 7: Xác định phương trình vận tốc (5+) 20 Dạng 8: Xác định vận tốc thời điểm (5+) 21 Dạng 9: Xác định vận tốc cực đại (5+) 22 Dạng 10: Xác định vận tốc cực tiểu (5+) 22 Dạng 11: Xác định tốc độ dao động (5+) 23 Dạng 12: Xác định pha vận tốc (5+) 23 Dạng 13: Xác định phương trình gia tốc (5+) 24 Dạng 14: Xác định gia tốc thời điểm (5+) 24 Dạng 15: Xác định gia tốc cực đại (5+) 25 Dạng 16: Xác định gia tốc cực tiểu (5+) 25 Dạng 17: Xác định pha gia tốc (5+) 25 Dạng 18: Xác định độ lớn lực kéo (5+) 26 Dạng 19: Xác định pha lực kéo (5+) 26 BÀI VÒNG TRÒN LƯỢNG GIÁC 28 Dạng 1: Xác định góc quay (5+) 28 Dạng 2: Xác định vị trí thời điểm (5+) 31 Dạng 3: Xác định pha dao động (5+) 32 Dạng 4: Xác định chiều chuyển động xu hướng (5+) 33 Dạng 5: Cách sử dụng vòng tròn đa trục (7+) 35 Dạng 6: Xác định vị trí đặc biệt (5+) 38 BÀI THỜI GIAN – QUÃNG ĐƯỜNG 39 Dạng 1: Xác định khoảng thời gian dao động (6+) 39 Dạng 2: Xác định thời điểm thỏa mãn (6+) 40 Dạng 3: Xác định thời điểm N lần vị trí thỏa mãn (7+) 42 Dạng 4: Xác định quãng đường khoảng thời gian đặc biệt (6+) 43 Dạng 5: Xác định quãng đường khoảng thời gian (6+) 44 Dạng 6: Cực trị quãng đường (7+) 45 Dạng 7: Xác định vận tốc trung bình khoảng thời gian đặc biệt (6+) 46 Dạng 8: Xác định vận tốc trung bình khoảng thời gian (7+) 46 BÀI NHẬP MƠN ĐỒ THỊ HÌNH SIN 48 Dạng 1: Cách biểu diễn điểm từ đồ thị lên VTLG (6+) 48 Dạng 2: Xác định chu kì dao động (6+) 50 Dạng 3: Xác định pha ban đầu (6+) 51 BÀI ĐẠI CƯƠNG CON LẮC LÒ XO 54 Dạng 1: Xác định chu kì, tần số, tần số góc (5+) 54 Dạng 2: Bài toán tăng giảm khối lượng (6+) 55 Dạng 3: Xác định độ cứng ghép lò xo nối tiếp (6+) 56 Dạng 4: Xác định độ cứng ghép lò xo song song (6+) 56 Dạng 5: Xác định chu kì sau cắt ghép (6+) 57 CON LẮC LÒ XO NẰM NGANG 58 Dạng 1: Cách kích thích lắc nằm ngang số (7+) 58 Dạng 2: Cách kích thích lắc nằm ngang số (7+) 59 Dạng 3: Cách kích thích lắc nằm ngang số (7+) 60 Dạng 4: Xác định chiều dài lắc lò xo nằm ngang (7+) 60 Dạng 5: Xác định thời gian lắc lò xo nằm ngang giãn nén (7+) 62 CON LẮC LÒ XO TREO THẲNG ĐỨNG 63 Dạng 1: Cách kích thích lắc treo thẳng đứng số (7+) 63 Dạng 2: Cách kích thích lắc treo thẳng đứng số (7+) 64 Dạng 3: Cách kích thích lắc treo thẳng đứng số (7+) 65 Dạng 4: Xác định chiều dài lắc lò xo treo thẳng đứng (7+) 66 Dạng 5: Xác định thời gian lắc lò xo thẳng đứng giãn nén (7-8) 67 BÀI LỰC KÉO VỀ - LỰC ĐÀN HỒI 69 Dạng 1: Xác định lực kéo lắc lò xo (7+) 69 Dạng 2: Xác định lực đàn hồi lắc lò xo (7+) 71 BÀI ĐẠI CƯƠNG CON LẮC ĐƠN 74 Dạng 1: Xác định chu kì, tần số, tần số góc lắc đơn (5+) 74 Dạng 2: Bài toán thay đổi chiều dài dây gia tốc trọng trường (5+) 75 Dạng 3: Xác định li độ cong li độ góc (5+) 76 Dạng 4: Xác định vận tốc cực đại – cực tiểu lắc đơn (6+) 77 Dạng 5: Xác định vận tốc thời điểm (5+) 77 Dạng 6: Xác định lực kéo (5+) 79 Dạng 7: Xác định lực căng dây (6+) 80 BÀI NĂNG LƯỢNG DAO ĐỘNG 81 Dạng 1: Xác định động – Thế thời điểm (6+) 81 Dạng 2: Xác định (6+) 83 Dạng 3: Xác định vị trí Ed= nEt (7+) 84 Dạng 4: Xác định chu kì, tần số, tần số góc lượng (6+) 85 Dạng 5: Xác định lượng lắc đơn (6+) 86 BÀI TỔNG HỢP DAO ĐỘNG 88 Dạng 1: Xác định đại lượng phương trình tổng hợp (5+) 88 Dạng 2: Các trường hợp đặc biệt (5+) 89 Dạng 3: Hướng dẫn sử dụng CASIo tổng hợp dao động (5+) 90 BÀI 10 CÁC LOẠI DAO ĐỘNG ĐẶC BIỆT 94 Dạng 1: Dao động tắt dần (5+) 94 Dạng 2: Dao động trì (5+) 96 Dạng 3: Dao động cưỡng (5+) 97 BÀI ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG CƠ I Dao động học ➢ Dao động học chuyển động lặp lặp lại quanh vị trí cân xác định, vị trí vị trí cân Ví dụ: Chuyển động xích đu, chuyển động ln lặp lặp lại vị trí cân xác định, ta ngừng tác dụng lực xích đu đứng trở lại vị trí cân II Dao động tuần hồn ➢ Dao động tuần hoàn dao động học mà trạng thái vật lặp lặp lại sau khoảng thời gian nhau, người ta gọi khoảng thời gian chu kỳ Ví dụ : Dao động lắc đồng hồ hình vẽ, vật lại lặp lại sau khoảng thời gian nhau, dao động xung quanh vị trí cân vị trí O II Nguồn gốc loại dao động 13 IV Dao động điều hòa ➢ Là dao động mà li độ biểu diễn theo hàm cos( sin) theo thời gian Phương trình dao động tổng quát : x = A cos (t + ) • • Trong đó: x : Li độ chất điểm so với vị trí cân bằng.̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣ ̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣ ̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣̣ A : Biên độ dao động điều hòa (Với quỹ đạo dao động L = A ) : tần số góc ( rad/s) • • : Pha ban đầu ( rad) pha dao động thời điểm t = vật qua vị trí biên A • t + : Pha dao động thời điểm t ( rad) (Giúp ta xác định trạng thái dao động vật) V Vận tốc dao động điều hịa Phương trình dao động tổng quát : x = A cos (t + ) ➢ Phương trình tổng quát vận tốc : v = x = −A sin( t + ) = A cos t + + 2 ➢ Vận tốc đạo hàm li độ theo t • Trong dao động điều hịa, vận tốc có pha dao động v = t + + ta thấy pha vận tốc sớm pha góc , so với pha dao động li độ, → Người ta gọi vận tốc li độ vng pha • Vận tốc cực đại ( Biên độ vận tốc) đại lượng đứng trước hàm cos phương trình dao động v , với giá trị vmax = A • Vận tốc đại lượng dao động điều hòa với tần số góc (rad/s) VI Gia tốc dao động điều hịa ➢ Phương trình tổng qt gia tốc : a = v = x = − A cos( t + ) = A cos( t + + ) ➢ Gia tốc đạo hàm vận tốc theo t, đạo hàm cấp hai li độ theo t • Trong dao động điều hịa, gia tốc có pha dao động a = t + + , so với pha dao động li độ, ta thấy pha gia tốc sớm pha góc → Người ta gọi gia tốc li độ ngược pha → Gia tốc vận tốc • Nếu so với pha dao động vận tốc gia tốc sớm pha góc • vuông pha Gia tốc cực đại ( Biên độ gia tốc) đại lượng đứng trước hàm cos phương trình dao động a , với giá trị amax = A 14 • Gia tốc đại lượng dao động điều hòa với tần số góc (rad/s) VII Lực kéo dao động điều hòa ➢ Lực kéo Fkv = −m x = ma • Lực kéo tổng hợp tất lực tác dụng vào vật • Lực kéo chiều với gia tốc a ngược chiều với li độ x , điều có nghĩa lực kéo pha với gia tốc ngược pha với li độ VIII Các hệ thức quan trọng Hệ thức pha ➢ a = A cos (t + ) b = B cos (t + ) Khi chia vế cho nhau, ta được: a b (li độ biên độ) = A B ➢ Trong đại lượng gặp, có lực kéo gia tốc hai đại lượng pha nhau, ta có hệ thức pha hai đại lượng: a A = Fkv F = ma mA ➢ Hai đại lượng pha có đồ thị biểu diễn đoạn thẳng, chẳng hạn lực kéo gia tốc Hệ thức ngược pha ➢ a = A cos (t + ) b = B cos (t + + ) Khi chia vế cho nhau, ta được: a b = − (li độ biên độ) A B ➢ Trong đại lượng gặp, có li độ gia tốc hai đại lượng ngược pha nhau, ta có hệ thức pha hai đại lượng: x a = − a = − x A A ➢ Ngoài ra, lực kéo li độ hai đại lượng ngược pha x Fkv =− A Fkvmax ➢ Hai đại lượng ngược pha có đồ thị biểu diễn đoạn thẳng, chẳng hạn li độ gia tốc li độ lực kéo biểu diễn đồ thị đây 15 Hệ thức vuông pha a = A cos (t + ) ➢ Khi bình phương phương trình,chia vế cho nhau, ta được: b = B cos t + 2 2 a b + = (li độ biên độ) A B ➢ Chúng ta gặp cặp đại lượng vuông pha như: 2 x v v 2 • x v: + =1 → A = x + A A 2 v a • a v: + =1 A A • • v Fkv v Fkv: =1 + A Fkvmax Đồ thị đại lượng vng pha có dạng elip 16 Ví dụ 4: Một lắc lị xo dao động với phương trình x = cos(10 t + / 3)(cm) Thế động lắc li độ A cm B cm C 2 cm D cm Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… XÁC ĐỊNH CHU KÌ, TẦN SỐ, TẦN SỐ GĨC T (tần số tần số góc gấp đơi cịn chu kì giảm nửa so với đại lượng tương tự dao động điều hòa) ➢ Động dao động tuần hoàn ngược pha với f ' = f , ' = 2 , T ' = Ví dụ 1: Một vật dao động điều hịa với chu kì T Động vật biến thiên điều hịa với chu kì T A B T C T D 2T Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 2: Hình vẽ bên đồ thị biểu diễn phụ, thuộc động Wđh lắc lò xo vào thời gian t Tần số dao động lắc A 18,75 Hz B 20 Hz C 37,5 Hz D 10 Hz 85 Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… NĂNG LƯỢNG CON LẮC ĐƠN Động Thế Cơ W = Wd + Wt = Wdmax =Wtmax = mg (1 − cos ) Wt = mg (1 − cos ) Wd = mv 2 Công thức gần (biên độ góc nhỏ 10 độ ) ( Wd = mg 02 − 2 ) 1 Wt = mg = m s 2 1 W = Wd + Wt = mg 02 = m s02 2 ➢ Đơn vị tính : W, Wd , Wt Jun ; , đơn vị rad ;cịn m đơn vị kg; có đơn vị mét Ví dụ 1: Tại nơi có gia tốc trọng trường g , lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc nhỏ Lấy mốc vị trí cân Khi lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí có động li độ góc lắc A − B C − D 2 3 Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 2: Con lắc đơn có chiều dài m, g = 10 m / s , chọn gốc vị trí cân Con lắc dao động với biên độ góc = 60 Tốc độ vật vị trí mà lần động A 0,165 m / s B 2,146 m / s C 0, 612 m / s D 0, m / s Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… 86 Ví dụ 3: Con lắc đơn gồm vật nặng treo vào dây có chiều dài = m dao động với biên độ = 0,1 rad Chọn gốc vị trí cân bằng, lấy g = 10 m / s Tính vận tốc vật nặng vị trí động năng? A v = m / s B v = 0,1 m / s C v = m / s D v = m / s Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 4: Một lắc đơn gồm vật nặng có khối lượng 100 g , dao động điều hịa với chu kì s Khi vật qua vị trí cân lực căng dây có độ lớn 1, 0025 N Chọn mốc vị trí cân bằng, lấy g = m / s Cơ vật −3 A 25.10 J −4 B 25.10 J −5 C 125 10 J −4 D 125.10 J Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… 87 BÀI TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ➢ Cho toán với dao động tổng hợp x1 = A1cos( t+1 ) x2 = A2 cos( t+1 ) , , vecto biểu diễn tổng hợp hai dao động x = x1 + x2 = A cos( t + ) vecto tổng hợp vecto x1 x2 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG TRONG PHƯƠNG TRÌNH TỔNG HỢP • Biên độ tổng hợp: A2 = A12 + A22 + A1 A2 cos • Độ lệch pha: = 1 − • Pha ban đầu: tan = A1 sin 1 + A2 sin 2 , với 1 2 A1cos1 + A2cos2 (nếu 1 ) Ví dụ 1: Hai dao động có phương trình là: x1 = cos ( 2 t + 0, 75 )( cm ) x2 = 10 cos ( 2 t + 0, 5 )( cm ) Độ lệch pha hai dao động có độ lớn A 0,25π B 1,25π C 0,50π D 0,75π Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… 88 Ví dụ 2: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hịa phương, tần số có phương trình lần 2 lượt x1 = 6.cos 100 t + (cm) x2 = 6.cos 100 t + (cm) Biên độ dao động vật là: 3 A cm B cm C 12 cm D cm Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶC BIỆT • Nếu = k 2 (2 dao động pha) Amax = A1 + A2 • Nếu = (2k + 1) (2 dao động ngược pha) Amin = A1 − A2 • Nếu = + k (2 dao động vuông pha) A = A12 + A22 ➢ Giá trị A luôn thỏa mãn điều kiện: A1 − A2 A A1 + A2 Ví dụ 1: Dao động vật tổng hợp hai dao động thành phần có biên độ cm cm Độ lệch pha chúng A cm Dao động tổng hợp có biên độ B cm C cm D cm 89 Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 2: Hai dao động thành phần có biên độ 5cm 12cm Biên độ dao động tổng hợp nhận giá trị A 6cm B 9cm C 4cm D 18cm Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 3: Dao động vật tổng hợp hai dao động điều hòa phương, tần số, ngược pha, có biên độ A1 A2 Biên độ dao động vật A A12 + A22 B A1 + A2 C A1 − A2 D A12 − A22 Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CASIO TỔNG HỢP DAO ĐỘNG x1 = A1cos( t+1 ) ➢ Giả sử có dao động thành phần phương: x2 = A2cos( t+2 ) ➢ Mỗi dao động điều hòa x = A cos (t + ) biểu diễn để bấm máy tính chế độ số phức x = A ➢ Để tìm nhanh A phương trình dao động tổng hợp x = Acos(ωt + φ) , máy tính FX 570, FX 580 ta thực sau: • Bước 1: Bấm MODE để chọn hàm phức CMPLX • Bước 2: Chọn chế độ nhập góc (pha ban đầu) dạng độ rad Vì pha ban đầu có đơn vị radian nênn ta chọn cách nhập theo rad, muốn cần bấm Shift MODE Trên hình thể chữ R (hình bên) • Bước 3: Nhập giá trị thể kết quả: 90 Ví dụ 1: Tìm phương trình tổng hợp dao động sau: x1 = 5cos t+ DÒNG THAO TÁC NÚT BẤM , x2 = 5cos( t) 3 MÀN HÌNH HIỂN THỊ MÁY CASIO 580 Thực chuyển chế độ số phức w2 Thực chuyển chế độ radian chế độ modun số phức qw22 qwR22 Tiến hành cộng hai dao động 5qbaqKR3$ +5qb0= CASIO 570 Thực chuyển chế độ số phức: w2 Thực chuyển chế độ radian chế độ modun số phức qw4 qwR32 Tiến hành cộng hai dao động 5qzaqKR3$ +5qz0= Ví dụ 2: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa phương, tần số Biết phương trình 5 dao động tổng hợp x = 3cos 10 t − (cm) , phương trình thành phần dao động thứ x1 = 5cos 10 t + (cm) Phương trình thành phần dao động thứ hai 6 91 A x = 8cos 10 t + (cm) 6 5 C x = 8cos 10 t − (cm) Ta có: x2 = x − x1 = 3 − DÒNG B x = 2cos 10 t + (cm) 6 5 D x = 2cos 10 t − (cm) 5 − 5 6 THAO TÁC NÚT BẤM MÀN HÌNH HIỂN THỊ MÁY CASIO 580 3qbpa5qKR6 $p5qbaqKR6= CASIO 570 3qbpa5qKR6 $p5qbaqKR6= Ví dụ 3: Một vật đồng thời thực ba dao động điều hịa phương, tần số, biểu thức có dạng x1 = cos 2 t − (cm); x2 = 4cos 2 t − (cm); x3 = 8cos(2 t − )(cm) Phương trình dao 6 3 động tổng hợp 2 A x = cos 2 t − (cm) B x = 6cos 2 t + (cm) 4 2 C x = sin 2 t − (cm) D x = 6cos 2 t − (cm) 6 Ta có: x = x1 + x2 + x3 = 3 − DÒNG + 4 − + 8 − = 6 − THAO TÁC NÚT BẤM 2 MÀN HÌNH HIỂN THỊ MÁY CASIO 580 2s3$qbapq KR6$+4qbp 92 aqKR3$+8 qbpqK= CASIO 570 2s3$qbapq KR6$+4qbp aqKR3$+8 qbpqK= 93 BÀI 10 CÁC LOẠI DAO ĐỘNG ĐẶC BIỆT DAO ĐỘNG TẮT DẦN ➢ Định nghĩa: Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian ➢ Nguyên nhân: Do lực cản lực ma sát môi trường làm cho sau dao động, lượng vật bị mát dẫn đến tắt dần Chú ý: Chỉ có biên độ, giảm dần theo thời gian đại lượng khác vận tốc, gia tốc, động năng, biến đổi theo thời gian cách bình thường ➢ Dao động tắt dần lúc có lợi, lúc có hại: • Có lợi: Chế tạo giảm xóc tơ, xe máy, tay co thủy lực… • Có hại: Như việc lắc đồng hồ chạy, ta cần phải cấp thêm lượng để chống lại tắt dần sau chu kì ➢ Mơi trường ẩm ướt, trơn trượt, ma sát lớn làm dao động tắt dần nhanh 94 Ví dụ 1: Phát biểu sau nói dao động tắt dần? A Dao động tắt dần dao động chịu tác dụng nội lực B Lực cản môi trường tác dụng lên vật sinh công dương C Cơ vật dao động tắt dần không đổi theo thời gian D Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 2: Dao động tắt dần A có biên độ tăng dần theo thời gian C có biên độ giảm dần theo thời gian B ln có lợi D ln có hại Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 3: Phát biểu sau nói dao động tắt dần? A Lực cản môi trường tác dụng lên vật ln sinh cơng dương B Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian C Cơ vật dao động tắt dần không đổi theo thời gian D Dao động tắt dần dao động chịu tác dụng nội lực Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 4: Phát biểu dao động tắt dần sai? A Tần số dao động lớn trình dao động tắt dần nhanh B Lực cản lực ma sát lớn trình dao động tắt dần kéo dài C Dao động có biên độ giảm dần lực ma sát, lực cản môi trường tác dụng lên vật dao động D Lực ma sát, lực cản sinh công làm tiêu hao dần lượng dao động Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 5: Một lắc dao động tắt dần Cứ sau chu kỳ, biên độ giảm 3% Sau 10 chu kì lắc lại A 70% giá trị ban đầu B 54% giá trị ban đầu C 86% giá trị ban đầu D 45,6 % giá trị ban đầu Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… 95 DAO ĐỘNG DUY TRÌ ➢ Định nghĩa: dao động giữ biên độ không thay đổi mà khơng làm thay đổi chu kì dao động riêng Sau chu kì cung cấp phần lượng phần lượng bị ma sát chu kì ➢ Dao động trì có biên độ chu kì khơng đổi chịu tác dụng ngoại lực đặn xuất sau chu kì khơng liên tục ➢ Điểm khác lớn dao động tắt dần dao động trì: • Dao động tắt dần: Sau chu kì khơng cấp thêm lượng để trì, dao động tắt hẳn • Dao động trì: Sau dao động cấp phát thêm phần lượng bị mát, dao động trì ➢ Ứng dụng: lên dây cót đồng hồ, xích đu, đánh đu, làm đồng hồ lắc Ví dụ 1: Dao động trì dao động tắt dần mà người ta đã: A Tác dụng ngoại lực biến đổi điều hoà theo thời gian vào dao động B Làm lực cản môi trường vật chuyển động C Tác dụng ngoại lực vào vật dao động chiều chu kỳ D Kích thích lại dao động sau dao động bị tắt dần Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 2: Trong dao động trì, lượng cung cấp thêm cho vật có tác dụng: A làm cho li độ dao động không giảm xuống B làm cho tần số dao động không giảm C làm cho động vật tăng lên D bù lại tiêu hao lượng lực cản mà khơng làm thay đổi chu kì dao động riêng hệ Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 3: Phát biểu sau dao động trì sai? A dao động lắc đồng hồ chạy dao động trì B biên độ dao động trì khơng đổi C dao động lắc đơn khơng có ma sát dao động trì D tần số dao động trì tần số dao động riêng hệ dao độn Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… 96 DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC I Định nghĩa ➢ Định nghĩa: dao động tác dụng ngoại lực biến thiên điều hòa theo thời gian lên vật có biểu thức F = F0 cos( t+ ) (N) ➢ Khi bị tác động từ ngoại lực bên ngồi, dao động điều hịa phải dao động mà chịu ảnh hưởng ngoại lực II Hiện tượng cộng hưởng ➢ Nếu f rieng = fluc (tần số riêng tần số ngoại lực) xảy tượng cộng hưởng, vật dao động với biên độ max ➢ Các yếu tố làm nên biên độ dao động vật • Độ chênh lệch f rieng , f luc : Nếu tần số gần giá trị với biên độ lớn • Biên độ ngoại lực: • Lực cản môi trường ➢ Dao động cưỡng chịu tác dụng ngoại lực cưỡng liên tục, cịn dao động trì có ngoại lực tác dụng khơng liên tục III Cách để có dao động với biên độ lớn ➢ Để có dao động với biên độ lớn nhất, dao động phải dao động tần số ngoại lực, S vậy, để dao động có biên độ lớn cần chuyển động với tốc độ v = (T chu kì riêng dao T động) Ví dụ 1: Đặc điểm sau dao động cưỡng A Tần số dao động cưỡng tần số ngoại lực B Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào biên độ ngoại lực C Dao động cưỡng dao động không điều hịa D Để có dao dộng cưỡng phải cần có ngoại lực khơng đổi tác dụng vào hệ Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… 97 Ví dụ 2: Một hệ dao động điều hòa với tần số dao động riêng 2Hz Tác dụng vào hệ dao động ngoại lực có biểu thức f = F0 cos 4 t + 3 A hệ dao động với biên độ cực đại xảy tượng cộng hưởng B hệ dao động cưỡng với tần số dao động 4Hz C hệ ngừng dao động hiệu tần số ngoại lực cưỡng tần số dao động riêng D hệ dao động với biên độ giảm dần nhanh ngoại lực có tác dụng cản trở dao động Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 3: Một hệ dao động chịu tác dụng ngoại lực tuần hồn Fn = F0 cos10 t xảy tượng cộng hưởng Tần số dao động riêng hệ phải A 10 Hz B 5 Hz C Hz D 10 Hz Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 4: Khi nói dao động cưỡng bức, phát biểu sau sai? A Dao động cưỡng có chu kì ln chu kì lực cưỡng B Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng C Dao động cưỡng có tần số ln tần số riêng hệ dao động D Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào tần số lực cưỡng Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 5: Một lắc lị xo có vật nhỏ khối lượng 200g dao động cưỡng ổn định tác dụng ngoại lực biến thiên điều hòa với tần số f Đồ thị biểu diễn phụ thuộc biên độ vào tần số góc ngoại lực tác dụng lên hệ có dạng hình vẽ Lấy = 10 Độ cứng lò xo A 80 N/m B 42,25 N/m C 50 N/m D 32 N/m Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… 98 Ví dụ 6: Một người xe đạp chở thùng nước vỉa hè lát bê tông, 4,5 m có rãnh nhỏ Khi người chạy với vận tốc 10,8 km/h nước thùng bị văng tung toé mạnh Tần số dao động riêng nước thùng A Hz B 2,4 Hz C Hz D 1,5 Hz 3 Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 7: Một lắc đơn có độ dài 16 cm treo toa tàu vị trí phía trục bánh xe Chiều dài ray 12 m Coi đoàn tàu chuyển động thẳng Lấy g = 9,8 m / s Con lắc đơn dao động mạnh tốc độ đoàn tàu A 15 m/s B 15 cm/s C 1,5 m/s D 1,5 cm/s Lời giải ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… 99