Tần số của dao động cưỡng bức

Bài viết sẽ trình bày cụ thể lý thuyết về dao động cưỡng bức và hiện tượng lạ cộng hưởng cơ. Sau đó sẽ chuyển ra bài tập ví dụ gồm lời giải chi tiết và tập bài tập từ luyện.

Bạn đang xem: Tần số của dao động cưỡng bức

6. Phân biệt dao động cưỡng bức cùng dao động bảo trì

A. Xấp xỉ cưỡng bức với giao động duy trì:

• tương đương nhau:

 - Đều xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực.

 - dao động cưỡng bức khi cộng hưởng cũng đều có tần số bằng tần số riêng rẽ của vật.

• khác nhau:

* giao động cưỡng bức

 - ngoại lực là bất kỳ, hòa bình với vật

 - Sau tiến trình chuyển tiếp thì dao động cưỡng bức có tần số bởi tần số f của ngoại lực

 - Biên độ của hệ dựa vào vào F0 cùng |f – f0|

* xê dịch duy trì

- Lực được điều khiển bởi chính xấp xỉ ấy sang 1 cơ cấu như thế nào đó

- giao động với tần số đúng bằng tần số dao động riêng f0 của vật

 - Biên độ không gắng đổi

B. Cùng hưởng với giao động duy trì:

• giống như nhau: Cả hai những được kiểm soát và điều chỉnh để tần số ngoại lực bởi với tần số xấp xỉ tự vị của hệ.

• khác nhau:

* cộng hưởng

- nước ngoài lực độc lập bên ngoài.

- năng lượng hệ dấn được trong mỗi chu kì dao động do công nước ngoài lực truyền cho lớn hơn năng lượng cơ mà hệ tiêu tốn do ma gần cạnh trong chu kì đó.

* dao động duy trì

- nước ngoài lực được tinh chỉnh và điều khiển bởi chính dao động ấy qua một cơ cấu nào đó.

- năng lượng hệ thừa nhận được trong những chu kì xê dịch do công ngoại lực truyền mang lại đúng bằng tích điện mà hệ tiêu hao do ma sát trong chu kì đó. 

VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1: Một nhỏ lắc lò xo gồm viên bi bé dại khối lượng m và lò xo khối lượng không xứng đáng kể bao gồm độ cứng 160 N/m. Con lắc dao động cưởng bức dưới tác dụng của nước ngoài lực tuần hoàn bao gồm tần số f. Biết biên độ của ngoại lực tuần hoàn không đổi. Khi biến hóa f thì biên độ dao động của viên bi biến hóa và khi f = 2(pi) Hz thì biên độ giao động của viên bi đạt rất đại. Tính khối lượng của viên bi.

Giải:

Biên độ của dao động cưởng bức đạt cực lớn khi tần số của lực cưởng bức bởi tần số riêng của con lắc:

 (f=f_0=frac12pi sqrtfrackmRightarrow m=frack4pi ^2f^2=0,1kg=100g)

Ví dụ 2: Một tàu hỏa chạy trên một đường ray, cứ cách khoảng tầm 6,4 m trên tuyến đường ray lại sở hữu một rãnh nhỏ dại giữa chổ nối những 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 lúc chạy với tốc độ bằng bao nhiêu?

Giải: Tàu bị xóc mạnh nhất khi chu kì kích đam mê của nước ngoài lực bằng chu kỳ riêng của form tàu:

(T=T_0=fracLvRightarrow v=fracLT_0=4m/s=14,4km/h)

Ví dụ 3: Một bạn xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi được 50cm. Chu kỳ giao động riêng của nước vào xô là 1s. Nước vào xô bị lóng lánh mạnh nhất khi người kia đi với vận tốc là bao nhiêu?

Giải: Nước trong xô bị sóng sánh mạnh nhất khi xảy ra hiện tượng lạ cộng hưởng, khi đó chu kỳ của dao động của bạn bằng với chu kỳ xê dịch riêng của nước trong xô (Rightarrow) T = 1(s).Tốc độ đi của ngườilà:

 (v=fracsT=frac0,51=0,5(m/s))

Ví dụ 4: nhỏ lắc lò xo bao gồm vật nặng khối lượng m=100g với lò xo nhẹ có độ cứng k =1N/cm. Tác dụng một ngoại lực chống bức biến chuyển thiên cân bằng biên độ F0 và tần số f1 =6Hz thì biên độ xê dịch A1. Nếu không thay đổi biên độ F0 mà tăng tần số nước ngoài lực mang đến f2 =7Hz thì biên độ xấp xỉ là A2. So sánh A1 với A2:

A. A1 > A2 B. Chưa đủ điều kiện để kết luận.

C. A1 = A2 D. A2 > A1

Giải:

+ Tần số giao động riêng của bé lắc: (f_0=frac12pi sqrtfrackmapprox 5) Hz. Ta có:

+ không thay đổi biên độ F0 (Rightarrow) Biên độ dao động cưỡng bức dựa vào vào |f – f0|

 |f1 – f0| =12 – f0| =2 (Rightarrow) f1 sát f0 đề nghị A1 > A2. Chọn A

TRẮC NGHIỆM

Câu 1: phát biểu làm sao sau đấy là sai khi nói đến dao động cơ học?

A. Hiện tượng cùng hưởng xảy ra khi tần số của nước ngoài lực điều hoà bằng tần số xê dịch riêng của hệ.

Xem thêm: Roi Của Vi Khuẩn Có Vai Trò Giúp Vi Khuẩn ? Nêu Chức Năng Của Roi Và Lông Ở Tế Bào Vi Khuẩn

B. Biên độ dao động cưỡng bức của một hệ cơ học tập khi xẩy ra hiện tượng cùng hưởng (sự cùng hưởng) không dựa vào vào lực cản của môi trường.

C. Tần số giao động cưỡng bức của một hệ cơ học bằng tần số của nước ngoài lực điều hoà tính năng lên hệ ấy.

D. Tần số giao động tự vày của một hệ cơ học là tần số xê dịch riêng của hệ ấy.

Câu 2: Khi xảy ra hiện tượng cùng hưởng cơ thì vật liên tiếp dao động

A. với tần số bằng tần số xấp xỉ riêng.

B. mà không chịu đựng ngoại lực tác dụng.

C. với tần số lớn hơn tần số dao động riêng.

D. với tần số nhỏ hơn tần số dao động riêng.

Câu 3: Khi nói đến một hệ dao động cưỡng bức ở quy trình tiến độ ổn định, phân phát biểu như thế nào dưới đó là sai?

  A. Tần số của hệ xấp xỉ cưỡng bức bởi tần số của ngoại lực cưỡng bức.

B. Tần số của hệ giao động cưỡng bức luôn luôn bằng tần số giao động riêng của hệ.

C. Biên độ của hệ xấp xỉ cưỡng bức nhờ vào vào tần số của nước ngoài lực chống bức.

Xem thêm: Hệ Thức Định Luật Jun-Len-Xơ, Lenz), Công Thức Tính Định Luật Jun

D. Biên độ của hệ xê dịch cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của nước ngoài lực cưỡng bức.

Đáp án: 1A-2A-3A

Bài viết trình bày lý thuyết về xê dịch cưỡng bức - hiện tượng lạ cộng hưởng trọn và những bài tập bao gồm lời giải chi tiết để chúng ta hiểu sâu hơn lý thuyết và số lượng bài tập trường đoản cú luận kha khá nhiều. Bạn đọc tải không thiếu thốn nội dung trên file đi cùng tại đây:

Tải về

Luyện bài xích tập trắc nghiệm môn vật dụng lý lớp 12 - xem ngay