Giáo án Ôn tập vật lý 12 - Chương trình luyện thi phần I Phần dao động cơ dao động tắt dần Dao động cưỡng bức

CHƯƠNG TRÌNH LUYỆN THI PHẦN I

PHẦN DAO ĐỘNG CƠ

DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC I. Dao động tắt dần : 1. Thế nào là dao động tắt dần : Là dao động mà biên độ giảm dần theo thời gian. Dao động tắt dần càng nhanh nếu độ nhớt môi trường càng lớn. Giải thích : Do lực cản của không khí, lực ma sát và lực cản càng lớn thì sự tắt dần càng nhanh. 2. Một con lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ A, hệ số masát µ: Quãng đường vật đi được đến lúc dừng lại là:

2 2 2

2 2 kA A S mg g     

Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ là: 2 4 4 mg g A k      

Số dao động thực hiện được:

2

4 4 A Ak A N A mg g        Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại:

. 4 2 AkT A t N T mg g      

(Nếu coi dao động tắt dần có tính tuần hoàn với chu kỳ ) 2 T   

3. Ứng dụng : Thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc. II. Dao động duy trì : Nếu cung cấp thêm năng lượng cho vật dao động bù lại phần năng lượng tiêu hao do ma sát mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng của nó, khi đó vật dao động mải mải với chu kì bằng chu kì dao động riêng của nó, gọi là dao động duy trì. Giữ biên độ dao động của con lắc không đổi mà không làm thay đổi chu kỳ dao động riêng bằng cách cung cấp cho hệ một phần năng lượng đúng bằng phần năng lượng tiêu hao do ma sát sau mỗi chu kỳ. III. Dao động cưỡng bức : Nếu tác dụng một ngoại biến đổi điều hoà F=F0sin(t + ) lên vật, hệ.lực này cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại phần năng lượng mất mát do ma sát . Khi đó hệ sẽ gọi là dao động cưỡng bức. Giữ biên độ dao động của con lắc không đổi bằng cách tác dụng vào hệ một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn

2. Đặc điểm : - Tần số dao động của hệ bằng tần số của lực cưỡng bức. - Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc biên độ lực cưỡng bức và độ chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số riêng của hệ dao động. Chú ý: Bài toán xe , xô nước lắc mạnh nhất: Hệ dao động có tần số dao động riêng là f0, nếu hệ chịu tác dụng của lực cìng bức biến thiên tuần hoàn với tần số f thì biên độ dao động của hệ lớn nhất khi: f0 = f Vd: Một chiếc xe gắn máy chạy trên một con đờng lát gạch, cứ cách khoảng 9m trên đờng lại có một rãnh nhỏ. Chu kì dao động riêng của khung xe máy trên lò xo giảm xóc là 1,5s. Hỏi với vận tốc bằng bao nhiêu thì xe bị xóc mạnh nhất. Xe máy bị xóc mạnh nhất khi f0 = f mà T = s/v suy ra v = s/T = 9/1,5 = 6(m/s) = 21,6(km/h). 0 T T   IV. Hiện tượng cộng hưởng : 1. Định nghĩa : Hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi: f = f0 hay  = 0 hay T = T0 Với f, , T và f0, 0, T0 là tần số, tần số góc, chu kỳ của lực cưỡng bức và của hệ dao động. 2. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng : Hiện tượng cộng hưởng không chỉ có hại mà còn có lợi

T



x

t O

ThuVienDeThi.com

Dựa vào cộng hưởng mà ta có thể dùng một lực nhỏ tác dụng lên một hệ dao động có khối lượng lớn để làm cho hệ này dao động với biên độ lớn Dùng để đo tần số dòng điện xoay chiều, lên dây đàn. BÀI TẬP Dao động tắt dần 1. Nhận xét nào sau đây là không đúng?

A. Dao động tắt dần càng nhanh nếu lực cản của môi trờng càng lớn. B. Dao động duy trì có chu kỳ bằng chu kỳ dao động riêng của con lắc. C. Dao động cìng bức có tần số bằng tần số của lực cìng bức. D. Biên độ của dao động cìng bức không phụ thuộc vào tần số lực cìng bức. 2. Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc đơn dao động trong không khí là

A. do trọng lực tác dụng lên vật. B. do lực căng của dây treo. C. do lực cản của môi trờng. D. do dây treo có khối lợng đáng kể. 3. Chọn câu Đúng. Dao động duy trì là điện tắt dần mà ngời ta

A. làm mất lực cản của môi trờng đối với vật chuyển động. B. tác dụng ngoại lực biến đổi điều hoà theo thời gian vào vật chuyển động. C. tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động trong một phần của từng chu kỳ D. kích thích lại dao động sau khi dao động bị tắt dần. 4,. Phát biểu nào sau đây là không …