Giải bài tập vật lý 12, Bài 4. Dao động tắt dần dao động cưỡng bức

Bài 1 (trang 21 SGK Vật Lý 12): Nêu đặc điểm của dao động tắt dần. Nguyên nhân của nó là gì?

Lời giải:

Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian, dao động tắt dần không có tính điều hòa. Nguyên nhân làm tắt dần dao động là do lực cản của môi trường. Lực cản môi trường càng lớn thì sự tắt dần càng nhanh.

Bài 2 (trang 21 SGK Vật Lý 12): Nêu đặc điểm của dao động duy trì?

Lời giải:

Đặc điểm của dao động duy trì là cung cấp phần năng lượng đúng bằng phần năng lượng tiêu hao do ma sát sau mỗi chu kì.

Bài 3 (trang 21 SGK Vật Lý 12): Nêu đặc điểm của dao động cưỡng bức.

Lời giải:

Đặc điểm của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào sự chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số riêng của hệ dao động.

Bài 4 (trang 21 SGK Vật Lý 12): Hiện tượng cộng hưởng là gì? Nêu điều kiện để có cộng hưởng. Cho một ví dụ.

Lời giải:

Cộng hưởng là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng nhanh đến một giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ f0. Điều kiện để có cộng hưởng: f = f0

Ví dụ: Chiếc cầu có thể gãy, nếu đoàn người đi đều bước qua chiếc cầu có tần số cưỡng bức f bằng với tần số riêng của chiếc cầu f0.

Mỗi nhạc cụ đều có hộp cộng hưởng, để có thể dao động cộng hưởng nhiều tần số dao động khác nhau.

Bài 5 (trang 21 SGK Vật Lý 12): Một con lắc dao động tắt dần. Cứ sau mỗi chu kì, biên độ giảm 3%. Phần năng lượng của con lắc bị mất đi trong một dao động toàn phần là bao nhiêu?

A. 3%

B. 9%

C. 4,5%

D. 6%

Lời giải:

Chọn đáp án D.

Năng lượng trong một dao động toàn phần (một chu kì):

Sau mỗi chu kì biên độ giảm 3%.

Năng lượng toàn phần sau mỗi chu kì:

=> Năng lượng bị mất trong một dao động toàn phần:

Bài 6 (trang 21 SGK Vật Lý 12): Một con lắc dài 44cm được treo vào trần của một toa xe lửa. Con lắc bị kích động mỗi khi bánh của toa xe gặp chỗ nối nhau của đường ray. Hỏi tàu chạy thẳng đều với tốc độ bao nhiêu thì biên độ dao động của con lắc sẽ lớn nhất? Cho biết chiều dài của mỗi đường ray là 12,5m. Lấy g = 9,8 m/s².

A. 10,7 km/h

B. 40 km/h

C. 106 km/h

D. 45 km/h

Lời giải:

Chọn đáp án B.

Con lắc dao động cưỡng bức mỗi khi toa xe đi qua chỗ nối hai thanh.