Cac loai dao dong trong vat ly 12

THẦY GIÁO PHẠM QUỐC TOẢN CÁC LOẠI DAO ĐỘNG I – KIẾN THỨC Các loại dao động Dao động tuần hoàn: dao động mà trạng thái dao động lặp lại cũ sau khoảng thời gian Dao động tự do: dao động mà chu kỳ hệ phụ thuộc vào đặc tính bên hệ Dao động tắt dần: dao động có biên độ giảm dần theo thời gian, nguyên nhân tắt dần ma sát với môi trường Ma sát lớn tắt dần nhanh Dao động trì: dao động có biên độ không đổi theo thời gian cung cấp thêm lượng để bù lại tiêu hao ma sát ma không làm thay đổi chu kỳ riêng dao động kéo dài mãi gọi dao động trì Dao động cưỡng bức: dao động chịu tác dụng ngoại lực biến đổi điều hòa F=F0cosΩt - Dao động cưỡng điều hòa có dạng hàm cos(t) - Tần số dao động cưỡng tần số góc Ω ngoại lực - Biên độ dao động cưỡng ngoại lực tỉ lệ thuận với biên độ F0 ngoại lực phụ thuộc vào tần số góc ngoại lực lực cản môi trường - Hiện tượng cộng hưởng: biên độ A dao động cưỡng đạt giá trị cực đại người ta nói có tượng cộng hưởng - Giá trị cực đại biên độ A dao động đạt tần số góc ngoại lực tần số góc riêng 0 hệ dao động tắt dần - Hiện tượng cộng hưởng rõ nét lực cản nhỏ Phân biệt dao động trì dao động cưỡng bức: Dao động cưỡng Dao động trì Dao động cưỡng dao động xảy Dao động trì xảy tác dụng tác dụng ngoại lực tuần hoàn có tần số ngoại lực, ngoại lực góc Ω sau giai đoạn chuyển tiếp điều khiển có tần số góc  tần số góc 0 dao động cưỡng có tần số góc ngoại dao động tự hệ lực Dao động xảy xảy hệ tác dụng tác dụng ngoại lực độc lập hệ Dao động trì là dao động riêng dao động riêng hệ bù thêm lượng lực điều khiển dao động thông qua hệ cấu Bài tập cộng hưởng * Điều kiện cộng hưởng: Tr = Tcb Trong đó: Tr: Chu kỳ riêng Tcb: chu kỳ cưỡng * Công thức xác định vận tốc xe lửa để lắc dao động mạnh v = Trong đó: L Tr l: chiều dài ray Tr: chu kỳ riêng lắc Bài tập dao động tắt dần lắc lò xo Bài toán: Một vật có khối lượng m, gắn vào lò xo có độ cứng k Kéo lò xo khỏi vị trí cân đoạn A buông tay cho vật dao động Biết hệ số ma sát vật với mặt sàn µ a) Tìm quãng đường vật đến khí dừng hẳn? Đến vật dừng hẳn toàn lắc lò xo bị công lực ma sát làm triệt kA tiêu:  Ams = W  mgµS = kA2  S = 2mg b) Độ giảm biên độ sau nửa chu kỳ, sau chu kỳ Gọi A1 biên độ ban đầu lắc lò xo, A2 biên độ sau nửa chu kỳ www.facebook.com/toanpq/ THẦY GIÁO PHẠM QUỐC TOẢN 1 Ta có: W = mgµ(A1+A2) = (kA12 - kA22) = k(A1 + A2)(A1 - A2) 2 2mg  A1 - A2 = = A1 k A1 gọi độ giảm biên độ nửa chu kỳ 4mg  Độ giảm biên độ sau chu kỳ là: A = 2.A1 = k A c) Số dao động đến lúc dừng hẳn N = A T.A d) Thời gian đến lúc dừng hẳn t = T.N = A e) Bài toán tìm vận tốc vật vật quãng đường S Ta có: W = Wđ + Wt +Ams  Wđ = W - Wt - Ams   K A  x  2Fms S m mg  x  Vật đạt vận tốc cực đại FhL =  k S  A  x Bài tập dao động tắt dần lắc đơn Con lắc đơn có chiều dài l dao động tắt dần với lực cản Fc, biên độ góc ban đầu 01 a) Hãy xác định quãng đường mà lắc thực đến lúc tắt hẳn lắc đơn 1 Ta có W = mgl012 = Fc.S  S = mgl012.Fc 2 b) Xác định độ giảm biên độ chu kỳ Ta có: lượng ban đầu lắc là: W1 = mgl012 Năng lượng lại lắc biên W2 = mgl022 Năng lượng sau chu kì: W = W1 - W2 = mgl(012 - 022) = Fc.(S01 + S02) 2F  mgl(α01 - α 02)(α01 + α02) = Fc.lα(α01 + α02)  α01 - α02 = c = Δα1 (const) mg  Độ giảm biên độ chu kỳ là:  = 4FC mg  c) Số dao động đến lúc tắt hẳn N = 01  d) Thời gian đến lúc tắt hẳn: t = N.T e) Số lần vị trí cân đến lúc tắt hẳn: n = 2.N 1  mv2 = kA2 - Fms.S - kx2  v  2 www.facebook.com/toanpq/ THẦY GIÁO PHẠM QUỐC TOẢN II - BÀI TẬP Câu Nhận định sau sai nói tượng cộng hưởng hệ học A Tần số dao động hệ với tần số ngoại lực B Khi có cộng hưởng dao động hệ điều hòa C Biên độ dao động lớn lực cản môi trường nhỏ D Khi có cộng hưởng dao động hệ dao động điều hòa Câu Nhận xét sau dao động tắt dần đúng? A Có tần số biên độ giảm dần theo thời gian B Môi trường nhớt dao động tắt dần nhanh C Có lượng dao động không đổi theo thời gian D Biên độ không đổi tốc độ dao động giảm dần Câu Chọn phát biểu sai dao động trì A Có chu kỳ chu kỳ dao động riêng hệ B Năng lượng cung cấp cho hệ phần lượng chu kỳ C Có tần số dao động không phụ thuộc lượng cung cấp cho hệ D Có biên độ phụ thuộc vào lượng cung cấp cho hệ chu kỳ Câu Phát biểu sai? A Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian B Dao động cưỡng có tần số tần số ngoại lực C Dao động trì có tần số phụ thuộc vào lượng cung cấp cho hệ dao động D Cộng hưởng có biên độ phụ thuộc vào lực cản môi trường Câu Hiện tượng cộng hưởng thể rõ nét A Biên độ lực cưỡng nhỏ B Độ nhớt môi trường lớn C Tần số lực cưỡng lớn D lực cản, ma sát môi trường nhỏ Câu Để trì dao động cho hệ ta phải A làm nhẵn, bôi trơn để giảm ma sát B Tác dụng vào lực không đổi theo thời gian C Tác dụng lên hệ ngoại lực tuần hoàn D Cho hệ dao động với biên độ nhỏ để giảm ma sát Câu Chọn sai nói dao động cưỡng A Tần số dao động tần số ngoại lực B Biên độ dao động phụ thuộc vào tần số ngoại lực C Dao động theo quy luật hàm sin thời gian D Tần số ngoại lực tăng biên độ dao động tăng Câu (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 (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 10 (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 www.facebook.com/toanpq/ THẦY GIÁO PHẠM QUỐC TOẢN Câu 11 (CĐ 2008) Một lắc lò xo gồm viên bi nhỏ khối lượng m lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng 10 N/m Con lắc dao động cưỡng tác dụng ngoại lực tuần hoàn có tần số góc ωF Biết biên độ ngoại lực tuần hoàn không thay đổi Khi thay đổi ωF biên độ dao động viên bi thay đổi ωF = 10 rad/s biên độ dao động viên bi đạt giá trị cực đại Khối lượng m viên bi A 40 gam B 10 gam C 120 gam D 100 gam Câu 12 (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 13 (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 14 (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 15 (CĐ 2010): Khi vật dao động điều hòa A lực kéo tác dụng lên vật có độ lớn cực đại vật vị trí cân B gia tốc vật có độ lớn cực đại vật vị trí cân C lực kéo tác dụng lên vật có độ lớn tỉ lệ với bình phương biên độ D vận tốc vật có độ lớn cực đại vật vị trí cân Câu 16 (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 17 (ĐH 2010): Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,02 kg lò xo có độ cứng N/m Vật nhỏ đặt giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trượt giá đỡ vật nhỏ 0,1 Ban đầu giữ vật vị trí lò xo bị nén 10 cm buông nhẹ để lắc dao động tắt dần Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ lớn vật nhỏ đạt trình dao động A 10 30 cm/s B 20 cm/s C 40 cm/s D 40 cm/s www.facebook.com/toanpq/ ... số dao động hệ với tần số ngoại lực B Khi có cộng hưởng dao động hệ điều hòa C Biên độ dao động lớn lực cản môi trường nhỏ D Khi có cộng hưởng dao động hệ dao động điều hòa Câu Nhận xét sau dao. .. 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,... gam C 120 gam D 100 gam Câu 12 (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