CHƯƠNG DAO ĐỘNG CƠ CHUYÊN ĐỀ : DAO ĐỘNG TẮT DẦN,DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC,CỘNG HƯỞNG Lực tác dụng Biên độ A Chu kì T (hoặc tần số f) Hiện tượng đặc biệt DĐ DAO ĐỘNG TỰ DO DAO ĐỘNG DUY TRÌ *Do t/d nội lực tuần hoàn * Phụ thuộc đk ban đầu * Chỉ phụ thuộc đặc tính riêng hệ, không phụ thuộc yếu tố bên Không có DAO ĐỘNG TẮT DẦN *Do t/d lực cản ( ma st) * Giảm dần theo thời gian DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC SỰ CỘNG HƯỞNG *Do t/d ngoại lực tuần hoàn *Phụ thuộc biên độ ngoại lực hiệu số ( fcb − f0 ) *Không có chu kì tần số không tuần hoàn *Bằng với chu kì ( tần số) ngoại lực tác dụng lên hệ Sẽ không dao động masat lớn * Sẽ xãy HT cộng hưởng (biên độ A đạt max)khi tần số fcb = f0 hay ω = ω0 hay T = T0 Ưng dụng *Chế tạo đồng hồ lắc *Đo gia tốc trọng trường trái đất *Chế tạo lò xo giảm xóc ôtô, xe máy *Chế tạo khung xe, bệ máy phải có tần số khác xa tần số máy gắn vào *Chế tạo loại nhạc cụ *CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ KHI LÀM TRẮC NGHIỆM: Một lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ A, hệ số ma sát µ * Quãng đường vật đến lúc dừng lại là: S = * Độ giảm biên độ sau chu kỳ là: ∆A = * Số dao động thực được: N = ⇒ Số lần vật qua VTCB: n = 2N µ mg k kA2 2µ mg A ∆A * Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại: ∆t = N T = T= 2π ) ω AkT πω A = (Nếu coi dao động tắt dần có tính tuần hoàn với chu kỳ µ mg 2µ g *Vận tốc cực đại vật đạt thả nhẹ cho vật dao động từ vị trí biên ban đầu A: vmax = kA2 mµ g + − µgA m k Hiện tượng cộng hưởng xảy khi: f = f0 hay ω = ω0 hay T = T0 Với f, ω, T f0, ω0, T0 tần số, tần số góc, chu kỳ lực cưỡng hệ dao động I)BÀI TẬP: Bài 1: Một lắc lò xo có độ cứng 100N/m,khối lượng cầu 100g.Con lắc lò xo dao động theo phương nằm ngang với biên độ lúc đầu 4cm.Hệ số ma sát cầu với mặt phẳng nằm ngang 0,1.Cho g = 10m/s 2.Coi chu kyf dao động không đổi biên độ giảm nửa chu kỳ.Tìm: a/Quãng đường từ lúc cầu bắt đầu dao động dừng hẳn b/Số dao động mà lắc thực từ lúc bắt đầu dao động dừng lại ĐS: a/0,8m b/10 dao động Bài 2: Một lắc lò xo dao động tắt dần Cứ sau chu kì, biên độ giảm 0,5% Hỏi lượng dao động lắc bị sau dao động toàn phần % ? ĐS: 1% Bài Một lắc lò xo dao động tắt dần Cơ ban đầu J Sau ba chu kì dao động biên độ giảm 20% Xác định phần chuyển hóa thành nhiệt trung bình chu kì ĐS: 0,6 J Bài 4.Cho lắc lò xo có độ cứng k = 300N/m, vật nặng có khối lượng 0,15kg.Kéo lắc khỏi vị trí cân đoạn 2cm thả nhẹ cho dao động,sau thực 200 dao động dừng hẳn.Tính: a/Hệ số ma sát b/Biết sau chu kì biên độ giảm 10%.Tính độ giảm lượng Đs: a.0,005 b/19% Bài Một xe gắn máy chạy đường lát gạch, cách khoảng 9m đường lại có rãnh nhỏ Chu kì dao động riêng khung xe máy lò xo giảm xóc 1,5s Hỏi với vận tốc xe bị xóc mạnh ĐS:6(m/s) = 21,6(km/h) Bài Một người xách xô nước đường, bước 50cm Chu kì dao động nước xô 1s Người với vận tốc nước xô bị sánh nhiề Đ/s : v = 1,8km/h Bài Một tàu hỏa chạy đường ray, cách khoảng 6,4 m đường ray lại có rãnh nhỏ chỗ nối ray Chu kì dao động riêng khung tàu lò xo giảm xóc 1,6 s Tàu bị xóc mạnh chạy với tốc độ bao nhiêu? ĐS : 14,4 km/h Bài Một lắc lò xo gồm viên bi nhỏ khối lượng m lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng 160 N/m Con lắc dao động cưởng tác dụng ngoại lực tuần hoàn có tần số f Biết biên độ ngoại lực tuần hoàn không đổi Khi thay đổi f biên độ dao động viên bi thay đổi f = 2π Hz biên độ dao động viên bi đạt cực đại Tính khối lượng viên bi ĐS : 0,1 kg = 100 g II)TRẮC NGHIỆM: Câu 1(ĐH – 2007): Khi xảy tượng cộng hưởng vật tiếp tục dao động A với tần số tần số dao động riêng B mà không chịu ngoại lực tác dụng C với tần số lớn tần số dao động riêng D với tần số nhỏ tần số dao động riêng Câu 2(CĐ 2007): Phát biểu sau sai nói dao động học? A Hiện tượng cộng hưởng (sự cộng hưởng) xảy tần số ngoại lực điều hoà tần số dao động riêng hệ B Biên độ dao động cưỡng hệ học xảy tượng cộng hưởng (sự cộng hưởng) không phụ thuộc vào lực cản môi trường C Tần số dao động cưỡng hệ học tần số ngoại lực điều hoà tác dụng lên hệ D Tần số dao động tự hệ học tần số dao động riêng hệ Câu 3(ĐH – 2007): Nhận định sau sai nói dao động học tắt dần? A Dao động tắt dần có động giảm dần biến thiên điều hòa B Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian C Lực ma sát lớn dao động tắt nhanh D Trong dao động tắt dần, giảm dần theo thời gian Câu 4(CĐ 2008): Khi nói hệ dao động cưỡng giai đoạn ổn định, phát biểu sai? A Tần số hệ dao động cưỡng tần số ngoại lực cưỡng B Tần số hệ dao động cưỡng tần số dao động riêng hệ C Biên độ hệ dao động cưỡng phụ thuộc vào tần số ngoại lực cưỡng D Biên độ hệ dao động cưỡng phụ thuộc biên độ ngoại lực cưỡng Câu 5(CĐ 2009): Phát biểu sau nói dao động tắt dần? A Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian B Cơ vật dao động tắt dần không đổi theo thời gian C Lực cản môi trường tác dụng lên vật sinh công dương D Dao động tắt dần dao động chịu tác dụng nội lực Câu 6(ĐH - 2009): Khi nói dao động cưỡng bức, phát biểu sau đúng? A Dao động lắc đồng hồ dao động cưỡng B Biên độ dao động cưỡng biên độ lực cưỡng C Dao động cưỡng có biên độ không đổi có tần số tần số lực cưỡng D Dao động cưỡng có tần số nhỏ tần số lực cưỡng Câu 7(ĐH – 2010): Một vật dao động tắt dần có đại lượng giảm liên tục theo thời gian A biên độ gia tốc B li độ tốc độ C biên độ lượng D biên độ tốc độ Câu Chọn câu ĐÚNG: Dao động điều hoà dao động có: A Li độ mô tả định luật dạng sin (hay cosin) theo thời gian B Vận tốc vật biến thiên theo hàm bậc thời gian C Sự chuyển hoá qua lại động luôn bảo toàn D A C Câu 9: Chọn câu câu sau A Dao động lắc đơn luôn dao động điều hòa B Dao động lắc lò xo có biên độ lớn dao động điều hòa C Dao động tắt dần dao động điều hòa D Dao động cưỡng dao động điều hòa Câu 10: Kết luận không dao động tắt dần? A nguyên nhân tắt dần hệ có ma sát B có biên độ giảm dần theo thời gia C có giảm dần theo thời gian D có chu kì giảm dần theo thời gian Câu 11: Dao động vật tác dụng ngoại lực F = F0cos(Ωt + φ), F0, Ω φ số gọi dao động gì? A dao động tuần hoàn B dao động tắt dần C dao động trì D dao động cưỡng Câu 12: Dao động vật tác dụng ngoại lực F = F0cos(Ωt + φ), biên độ dao động vật lớn ? A Ω = tần số dao động riêng vật C Ω có giá trị sai lệch nhiều so với tần số riêng B F0= biên độ dao động riêng vật vật cần có dấu hiệu A,B,C Câu 13: Một lắc dao động tắt dần Sau chu kì biên độ giảm 10 0 Phần lượng mà lắc chu kì A 90 0 B 8,1 0 C.81 0 D.19 0 Câu 14: Một ván bắc qua mương có tần số dao động riêng 0,5Hz Một người qua ván với bước 12s ván bị rung mạnh A bước B bước C bước D bước Câu 15: Một lắc lò xo có k = 40 N/m ; m = 0,1kg Kéo vật khỏi vị trí cân cm theo chiều (+) buông nhẹ Cho hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang µ = 0,01 Lấy g = 10 m/s2 Số lần vật qua vị trí cân (kể từ lúc bắt đầu dao động dừng lại) là: A 50 B 80 C 100 D 25 Câu 16 : Một người xách xô nước đường, bước dài 45cm nước xô bị sóng sánh mạnh Chu kỳ dao động riêng nước xô 0,3s Vận tốc người là: A 3,6 m/s B 4,2 km/h C 4,8 km/h D 5,4 km/h Câu 17 Một lắc dao động tắt dần chậm Cứ sau chu kì, biên độ giảm 3% Phần lượng lắc bị dao động toàn phần là: A 6% B 3% C 9% D 94% Câu 18 Để vật dao động điều hòa cưỡng ngoại lực tác dụng lên vật: A Phải lực tuần hoàn B Chỉ cần lực không đổi C Ngoại lực phải có dạng hàm sin hàm côsin theo thời gian D Lực tuần hoàn không đổi Câu 19 Một lắc lò xo có độ cứng 200N/m,khối lượng cầu 400g.Con lắc lò xo dao động theo phương nằm ngang với biên độ lúc đầu 10cm.Hệ số ma sát cầu mặt phẳng nằm ngang µ Cho g = 10m/s2.Biết quãng đường từ lúc bắt đầu dao động với biên độ 10cm dừng 2,5m.Coi chu kỳ dao động không đổi biên độ giảm nửa chu kỳ.Hệ số ma sát µ : A.0,1 B 0,2 C 0,3 D 0,4 Câu 20 Một lắc lò xo có độ cứng 100N/m,khối lượng cầu 200g.Con lắc lò xo dao động theo phương nằm ngang với biên độ lúc đầu 4cm.Hệ số ma sát cầu mặt phẳng nằm ngang 0,1.Cho g = 10m/s 2.Coi chu kỳ dao động không đổi biên độ giảm nửa chu kỳ.Biên độ dao động vật lại sau chu kỳ dao động kể từ lúc bắt đầu dao động với biên độ 4cm : A 0,4cm B 0,8cm C 1,6cm D 3,2cm