Lý thuyết Dao động tắt dần - Dao động cưỡng bức (hay, chi tiết nhất)

---

---

Bài viết Lý thuyết Dao động tắt dần - Dao động cưỡng bức với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Lý thuyết Dao động tắt dần - Dao động cưỡng bức.

Lý thuyết Dao động tắt dần - Dao động cưỡng bức

I) So sánh giữa các loại dao động

	Dao động tự do	Dao động tắt dần	Dao động duy trì	Dao động cưỡng bức
Khái niệm	- Có tần số chỉ phụ thuộc vào các đặc tính riêng của hệ mà không phụ thuộc vào vác yếu tố môi trường. - Tần số đó gọi là tần số dao động riêng của hệ f0	- Có biên độ (cơ năng) giảm dần theo thời gian. - Dao động tắt dần là do lực ma sát và lực cản của môi trường.	- Có biên độ được giữ không đổi mà không làm thay đổi tần số dao động riêng f0 của hệ. - Bằng cách cung cấp cho nó sau mỗi chu kỳ một phần năng lượng đúng bằng phần năng lượng mất đi do ma sát.	- Chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn với tần số f, giữ cho dao động không bị tắt. - Khi ấy hệ dao động với tần số f của ngoại lực
Đặc điểm	- Biên độ không đổi: A - Tần số: f0 - Không có lực cản	- Biện độ giảm dần - Tần số: f0 - Có lực cản	- Biên độ không đổi: A - Tần số: f0 - Có lực cản	- Biên độ không đổi: A Phụ thuộc vào: biên độ của lực cưỡng bức; độ chênh lệch giữa tần số dao động riêng và tần số của lực cưỡng bức và lực cản của môi trường. - Tần số: f - Có lực cản
VD	Khi không có ma sát dao động của con lắc lò xo hay con lắc đơn là dao động tự do.	Gảy một chiếc dây đàn, nó sẽ dao động rồi tắt dần.	Những người chơi đu duy trì dao động của chiếc đu bằng cách	Chiếc xe chuyển động thẳng đều trên đoạn đường có các ghờ giảm tốc cách đều nhau một khoảng s.
Ứng dụng		Các thiết bị đóng cửa tự động, giảm xóc ô tô,...	Dao động của con lắc đồng hồ.	Dao động của cân rung, mạch chọn sóng trong đài FM,...

II) Hiện tượng cộng hưởng:

     - Khái niệm: Là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng f₀ của hệ dao động.

     - Ứng dụng: hộp đàn của đàn ghita là hộp cộng hưởng làm cho âm thanh to hơn,...

     - Tuy nhiên nó cũng có tác hại: ở Napoleon chỉ huy quân Pháp tiến đánh Tây Ban Nha. Khi đội quân đi qua một cây cầu treo, toàn bộ binh lính đã bước đều răm rắp theo khẩu lệnh. Khi họ sắp tới đầu cầu bên kia một đầu cầu bung ra và rơi xuống dòng sông. Nguyên nhân là do đoàn quân đi đều nên có tần số tác dụng lực, khi tần số này gần với tần số riêng của cây cầu hiện tưởng cộng hưởng xảy ra làm cầu dao động mạnh và sập.

III. Bài tập bổ sung

Bài 1: Nhận định nào sau đây sai khi nói về dao động cơ học tắt dần?

A. Dao động tắt dần có động năng giảm dần còn thế năng biến thiên điều hòa.

B. Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian.

C. Lực ma sát càng lớn thì dao động tắt càng nhanh.

D. Trong dao động tắt dần, cơ năng giảm dần theo thời gian.

Bài 2: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về dao động tắt dần?

 A. Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian.

 B. Cơ năng của vật dao động tắt dần không đổi theo thời gian.

 C. Lực cản môi trường tác dụng lên vật luôn sinh công dương.

 D. Dao động tắt dần là dao động chỉ chịu tác dụng của nội lực.

Bài 3: Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì

A. vật dao động với tần số lớn hơn tần số dao động riêng.

B. vật dao động với tần số nhỏ hơn tần số dao động riêng.

C. ngoại lực thôi không tác dụng lên vật.                          

D. năng lượng dao động của vật đạt giá trị lớn nhất.

Bài 5: Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước dài 45cm. Chu kì dao động riêng của nước trong xô là 0,3s. Để nước trong xô bị dao động mạnh nhất người đó phải đi với tốc độ

A. 3,6m/s.                       

B. 4,2km/s.          

C. 4,8km/h.               

D. 5,4km/h.

Bài 6: Một con lắc lò xo có độ cứng 62,5 N/m, vật nặng có khối lượng m = 100 g dao động trên mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là   = 0,1; lấy g = 10m/s². Kéo vật khỏi vị trí cân bằng một đoạn A rồi thả nhẹ. Quãng đường mà vật đã đi cho đến khi dừng hẳn là 2,4 m. Giá trị của A là 

A. 8 cm.                          

B. 10 cm.              

C. 8,8 cm.            

D. 7,6 cm.   

Bài 7: Một người chở hai thùng nước phía sau xe đạp và đạp xe trên một con đường bằng bê tông. Cứ 5m, trên đường có một rãnh nhỏ. Chu kì dao động riêng của nước trong thùng là 1 s. Đối với người đó, vận tốc không có lợi cho xe đạp là

A. 15 km/h.

B. 18 km/h. 

C. 5 km/h.   

D. 10 km/h.

Bài 8: Một tàu hỏa chạy trên một đường ray, cứ cách khoảng 6,4 m trên đường ray lại có một rãnh nhỏ giữa chổ nối các thanh ray. Chu kì dao động riêng của khung tàu trên các lò xo giảm xóc là 1,6 s. Tàu bị xóc mạnh nhất khi chạy với tốc độ bằng

A. 10 km/h.                       

B. 14,4 km/h.                  

C. 16,0 km/h.                           

D. 20 km/h.

Bài 9: Một vật khối lượng 100 g nối với một lò xo có độ cứng 80 (N/m). Đầu còn lại của lò xo gắn cố định, sao cho vật có thể dao động trên mặt phẳng nằm ngang. Người ta kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng đoạn 3 cm và truyền cho nó vận tốc  cm/s. Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s². Khi hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nằm ngang là 0,05. Biên độ dao động của vật sau 5 chu kì dao động là 

A. 2 cm.                    

B. 2,75 cm.                     

C. 4,5 cm.                       

D. 3,75 cm.

Bài 10: Gắn một vật có khối lượng m = 200 g vào một lò xo có độ cứng k = 80 N/m. Một đầu lò xo được giữ cố định. Kéo vật m khỏi vị trí cân bằng một đoạn 10 cm dọc theo trục của lò xo rồi thả nhẹ cho vật dao động. Biết hệ số ma sát giữa vật m và mặt phẳng ngang là  = 0,1. Lấy g = 10 m/s². Thời gian dao động của vật là

A. 3,14 s.                    

B. 2,00 s.                    

C. 6,28 s.                    

D. 0,314 s.

Xem thêm các bài Lý thuyết Vật Lí lớp 12 hay khác:

• Lý thuyết Dao động điều hòa
• Lý thuyết Con lắc lò xo
• Lý thuyết Con lắc đơn
• Lý thuyết Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số - Phương pháp giản đồ Fre-nen

---

---

---