1. Dao động cƣỡng bức:
a. Khỏi niệm: Dao động cưỡng bức là dao động mà hệ chịu thờm tỏc dụng của một ngoại lực biến thiờn tuần hoàn (gọi là lực cưỡng bức) cú biểu thức F F c0. os n.t .Trong đú:
0
F là biờn độ của ngoại lực(N) 2
n fn với fn là tần số của ngoại lực b. Đặc điểm:
Dao động cưỡng bức là dao động điều hũa (cú dạng hàm sin).
Tần số dao động cưỡng bức chớnh là tần số của lực cưỡng bức fcb fn
Biờn độ dao động cưỡng bức Acb phụ thuộc vào cỏc yếu tố sau:
▪ Sức cản mụi trường Fms Acb
▪ Biờn độ ngoại lực F0 Acb tỉ lệ thuận với F0
▪ Mối quan hệ giữa tần số ngoại lực và tần số dao động riờng Acb fn f0 . Khi fn f0 0 ax
cb m
A
2. Hiện tƣợng cộng hƣởng
a. Khỏi niệm: là hiện tượng biờn độ dao động cưỡng bức đạt giỏ trị cực đại
ax
cb m
A khi tần số ngoại lực fn bằng với tần số riờng f0 của vật dao động . Hay: 0
ax
cb m n
A f f
b. Ứng dụng:
Hiện tượng cộng hưởng cú nhiều ứng dụng trong thực tế, vớ dụ: chế tạo tần số kế, lờn dõy đà n... Tỏc dụng cú hại của cộng hưởng:
▪ Mỗi một bộ phận trong mỏy (hoặc trong cõy cầu) đều cú thể xem là một hệ dao động cú tần số gúc riờng ω0. ▪ Khi thiết kế cỏc bộ phận của mỏy (hoặc cõy cầu) thỡ cần phải chỳ ý đến sự trựng nhau giữa tần số gúc ngoại lực
ω và tần số gúc riờng ω0 của cỏc bộ phận này, nếu sự trựng nhau này xảy ra (cộng hưởng) thỡ cỏc bộ phận trờn dao động cộng hưởng với biờn độ rất lớn và cú thể làm góy cỏc chi tiết trong cỏc bộ phận này.
3. Phõn biệt Dao động cƣỡng bức và dao động duy trỡ a. Dao động cƣỡng bức với dao động duy trỡ: a. Dao động cƣỡng bức với dao động duy trỡ:
Giống nhau:
- Đều xảy ra dưới tỏc dụng của ngoại lực.
- Dao động cưỡng bức khi cộng hưởng cũng cú tần số bằng tần số riờng của vật.
Khỏc nhau:
Dao động cƣỡng bức Dao động duy trỡ
- Ngoại lực là bất kỳ, độc lập với vật
- Dao động cưỡng bức cú tần số bằng tần số fn của ngoại lực
- Biờn độ của hệ phụ thuộc vào F0 và |fn – f0|
- Lực được điều khiển bởi chớnh dao động ấy qua một cơ cấu nào đú
- Dao động với tần số đỳng bằng tần số dao động riờng f0 của vật
- Biờn độ khụng thay đổi
b. Cộng hƣởng với dao động duy trỡ: Giống nhau: Giống nhau:
Cả hai đều được điều chỉnh để tần số ngoại lực bằng với tần số dao động tự do của hệ.
Khỏc nhau:
Cộng hƣởng Dao động duy trỡ
- Ngoại lực độc lập bờn ngoài.
- Năng lượng hệ nhận được trong mỗi chu kỡ dao động
- Ngoại lực được điều khiển bởi chớnh dao động ấy qua một cơ cấu nào đú.
Tài liệu lƣu hành nội bộ https://www.facebook.com/groups/200852630049735/ Trang 50
do cụng ngoại lực truyền cho lớn hơn năng lượng mà hệ tiờu hao do ma sỏt trong chu kỡ đú.
do cụng ngoại lực truyền cho đỳng bằng năng lượng mà hệ tiờu hao do ma sỏt trong chu kỡ đú.
Cõu 1. Một chiếc xe chạy trờn một con đường lỏt gạch,cứ cỏch khoảng 9m trờn đường lại cú một cỏi rảnh nhỏ.Chu kỳ dao động riờng của khung xe trờn cỏc lũ xo giảm xúc là 1,5s.Hỏi với vận tốc bằng bao nhiờu thỡ xe bị xúc mạnh nhất?
A.12km/h; B.15km/h;
C.19km/h; D.21,6km/h.
Cõu 2. Phần đặt trờn cỏc lũ xo của một xe ụ tụ cú khối lượng M=1000kg.Khi chở thờm người cú khối lượng tổng cộng m=325kg và đi trờn đường xấu cú những rảnh cỏch nhau 4m thỡ xe bị xúc mạnh nhất khi vận tốc của xe là v=16km/h Lấy g=9,8m/s2
. Trả lời cỏc cõu hỏi sau:
a) Tớnh độ cứng tổng cộng của cỏc lũ xo.
A. 64,6.103N/m; B.16,4.103N/m;
C.164.103N/m; D.14.103N/m
b) Xe đến bến mọi người ra khỏi xe thỡ thõn xe cú khối lượng M nõng lờn bao nhiờu?
A.5cm; B. 6cm;