Mô hình hóa dao động cưỡng bức với Coach 7

Một phần của tài liệu sáng kiến kinh nghiệm THPT21 41 (Trang 36 - 38)

III. Giải pháp

a) Mô hình hóa dao động cưỡng bức với Coach 7

Cơ sở toán lí của mô hình dao động cưỡng bức của con lắc lò xo có độ cứng k, khối lượng m, chịu tác dụng của lực đàn hồi, lực cản và lực cưỡng bức là:

v = v0 + a.t (xét t rất nhỏ) x = x0 + v.t (xét t rất nhỏ) F = F1 + fc + fdh = ma Fc = - Cv Fdh = - kx F1 = m1a1 = -kx1 = F0cos(Ωt) v1 = v01 + a1.t (xét t rất nhỏ) x1 = x01 + v1.t (xét t rất nhỏ)

36

Mô hình dao động cưỡng bức

Các hằng số biểu diễn bằng hình tròn gạch gồm khối lượng vật m, hệ số cản C, hệ số đàn hồi k của con lắc dao động cưỡng bức; khối lượng vật m1 và hệ số đàn hồi k1 của lực cưỡng bức.

Các biến trung gian biểu diễn bằng hình tròn gồm gia tốc a, hợp lực F, lực cản Fc, lực đàn hồi Fdh, lực cưỡng bức F1, gia tốc a1.

Các biến vận tốc v, v1 và li độ x, x1 được biểu diễn bằng hình chữ nhật với mũi tên hướng vào thể hiện phương pháp tính số v(t) = v(t - Δt ) + a.Δt và x(t) = x(t - Δt) + v.Δt.

Mối liên hệ giữa các biến được mô tả bằng mũi tên liên kết.

Kết quả HĐ của mô hình

37

Đồ thị li độ x và đồ thị hàm chuẩn ở gia đoạn ổn định

Từ đồ thị ta thấy chất điểm dao động với hai giai đoạn: Giai đoạn chuyển tiếp (đồ thị dạng tổng hợp dao động) và giai đoạn ổn định (dao động với tần số của ngoại lực cưỡng bức). Fix hàm tại giai đoạn ổn định ta được phương trình dao động điều hòa

x = 0,2cos(9,15t-1,94) m

Như vậy sau khi dao động ổn định, con lắc dao động với tần số ngoại lực cưỡng bức.

Một phần của tài liệu sáng kiến kinh nghiệm THPT21 41 (Trang 36 - 38)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(86 trang)