CHƯƠNG I – BÀI 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

Bài học,Vật Lý 12,Vật Lý Phổ Thông 2 bình luận

I- Dao động tự do, dao động riêng và dao động tắt dần:

1/ Dao động tự do:

- Hệ dao động là một hệ khi nhận được năng lượng kích thích thì hệ sẽ dao động.

- Dao động tự do là dao động của hệ sau khi được kích thích, trong suốt quá trình dao động, chu kỳ dao động chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài.

2/ Dao động riêng:

- Nếu không có ma sát thì dao động tự do sẽ duy trì mãi mãi ta có dao động riêng. Chu kỳ và tần số của dao động riêng gọi là chu kỳ riêng và tần số riêng (ký hiệu là f0).

- Chú ý: Chu kỳ riêng và tần số riêng chỉ phụ thuộc vào các đại lượng đặc trưng của hệ.

3/ Dao động tắt dần:

Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian do tác dụng của lực ma sát. Ma sát của môi trường càng lớn, dao động tắt dần càng nhanh.

- Chú ý: Dao động tắt dần không phải là dao động điều hòa vì biên độ không phải là hằng số, mà giảm dần theo thời gian.

Khảo sát dao động tắt dần của con lắc lò xo

(Nguồn: www.Interactivephysics.com.sg)

Khảo sát dao động tắt dần của con lắc đơn

(Nguồn: www.Interactivephysics.com.sg)

Ứng dụng: Tùy theo trường hợp mà dao động tắt dần có lợi hay có hại.

- Nếu sự tắt dần có hại thì ta phải chống lại sự tắt dần bằng cách cung cấp thêm năng lượng cho hệ dao động. Ví dụ: con lắc đồng hồ……

- Nếu sự tắt dần có lợi thì ta phải tăng cường ma sát để dao động tắt dần nhanh. Ví dụ: bộ giảm xóc của ôtô, xe máy……

Muốn dao động của con lắc không tắt dần phải cung cấp năng lượng cho con lắc bù vào phần năng lượng mất đi do ma sát.

II- Dao động cưỡng bức:

Cách đơn giản nhất làm cho một hệ dao động không tắt dần là tác dụng vào nó một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn. Lực này cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại phần năng lượng mất mát do ma sát.

1/ Ảnh hưởng của lực cưỡng bức lên hệ dao động:

Khi tác dụng lên hệ dao động một lực cưỡng bức thì trong một thời gian đầu Δt nào đó, dao động của hệ là một dao động phức tạp, là sự tổng hợp của dao động riêng và dao động do ngoại lực gây ra. Sau thời gian Δt, dao động riêng tắt hẳn, hệ chỉ còn dao động do tác dụng của ngoại lực nên gọi là dao động cưỡng bức.

2/ Định nghĩa:

Dao động cưỡng bức là dao động của một hệ được duy trì nhờ tác dụng của ngoại lực tuần hoàn biến thiên gọi là lực cưỡng bức.

Fn = F0sin(ωt + φ) hay Fn = F0cos(ωt + φ)

Trong đó:

F0 là biên độ dao động cưỡng bức.

ω là tần số góc của ngoại lực.

 

3/ Đặc điểm:

4/ Sự cộng hưởng:

a/ Định nghĩa:

Đồ thị dao động cưỡng bức

c/ Mối liên hệ giữa fNL và f0:

Ứng dụng, tác hại của hiện tượng cộng hưởng và cách khắc phục:

Hiện tượng cộng hưởng có lợi
dùng lực nhỏ có thể tạo ra dao động với biên độ lớn.
: một em bé có thể đưa võng cho người lớn lên rất cao (biên độ lớn) nếu em tác dụng lên võng một lực tuần hoàn nhỏ có tần số bằng tần số riêng của võng.
nếu tần số ngoại lực bằng với tần số dao động riêng của hệ sẽ làm cho hệ dao động với biên độ rất lớn có thể gây ra sự hư hỏng. Do đó, các kỹ sư phải thiết kế cây cầu, bệ máy, khung xe,… sao cho tần số dao động riêng của chúng phải khác nhiều so với tần số của các lực cưỡng bức thường xuyên tác dụng lên.
: một đoàn quân đi đều bước qua một chiếc cầu có thể làm cho cầu bị gãy nếu tần số buớc đi của đoàn quân trùng với tần số riêng của cầu, mặc dù trọng lượng của đoàn quân nhỏ hơn rất nhiều so với trọng tải của cầu.

định nghĩa: Dao động duy trì là sự dao động được duy trì mà không cần tác dụng của ngoại lực.
gồm vật dao động, nguồn năng lượng và một cơ cấu tự truyền năng lượng.
Đặc điểm: trong sự tự dao động thì tần số và biên độ dao động giống như khi hệ dao động tự do.

[/ndan]

♦ Tìm độ giảm biên độ, số dao động, số lần vật qua VTCB, thời gian chuyển động cho đến khi dừng lại. ♦ Công suất của bộ máy đồng hồ để duy trì dao động.

Chia sẻ

2 Comments to "CHƯƠNG I – BÀI 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC"

  1. Kim Cuong Den

    Tháng Năm 12, 2013

    Theo mình nghĩ thì dao động .tắt dần vẫn là dao động Điều Hòa vì nó vẫn tuân theo hàm Cosin, lúc làm bài tập thì thấy rõ. định nghĩa dao động Điều Hòa không có đề cập gì tới A

    Reply
    • lylocnhung

      Tháng Năm 12, 2013

      Bạn xem lại kỹ định nghĩa dao động điều hòa, trong đó có ý: A luôn là hằng số!
      Dao động tắt dần có biên độ A giảm dần theo thời gian.
      Do đó, dao động tắt dần không thể là dao động điều hòa đâu bạn.

      Reply

Leave a Comment

Chú ý khi viết bài:
- Viết bài nhớ gõ dấu tiếng việt (không có vietkey cũng gõ được)!
- Sử dụng nút omega để hiện khung gõ công thức toán học, sau đó copy code có dạng "[MAT]...[/MAT]" vào bài comment.
- Nhớ xem kỹ lại bài trước khi gửi

*