Công ty Cổ phần Mạng giáo dục Bạch Kim - 27 Huỳnh Thúc Kháng, Đống Đa, Hà Nội
Trang bìa
Trang bìa:
TIẾT 04: DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC Kểm tra bài cũ
Câu hỏi 1:
Câu nào sau đây đúng khi nói về con lắc đơn?
A. Tần số dao động con lắc đơn giảm khi nhiệt độ tăng
B. Khi dao động với biên độ nhỏ, chu kì con lắc đơn không phụ thuộc vào nhiệt độ
C. Khi dao động với biên độ nhỏ, chu kì con lắc đơn không phụ thuộc độ cao của con lắc
D. Con lắc dao động sẽ nhanh hơn nếu ta đưa nó từ mặt đất lên đỉnh núi cao(bỏ qua ảnh hưởng của nhiệt độ)
Câu hỏi 2:
Câu hỏi 2: Một con lắc đơn đi từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ cực đại là 0,5s. Trong quá trình dao động, thế năng của con lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì là:
A. 4s
B. 2s
C. 1s
D. 0,25s
Dao động tắt dần, dao động duy trì
Đặt vấn đề:
Khi không có ma sát con lắc dao động điều hoà với tần số riêng (fo). Gọi là tần số riêng vì nó chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của con lắc. Dao động tắt dần, cưỡng bức:
I. DAO ĐỘNG TẮT DẦN 1. Thế nào là dao động tắt dần ? Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian 2. Giải thích Nguyên nhân làm tắt dần dao động của con lắc là lực ma sát của môi trường . Lực ma sát ngược chiều chuyển động gây ra công âm, làm giảm cơ năng của con lắc, do đó biên độ giảm theo, đến khi cơ năng triệt tiêu thì dao động tắt hẳn . Lực ma sát càng lớn dao động tắt dần càng nhanh Nếu ma sát quá lớn , có thể không xảy ra dao động . Ứng dụng Dao động tắt dần:
I. DAO ĐỘNG TẮT DẦN 3. Ứng dụng - Trong thực tế, có trường hợp sự tắt dần của dao động là có lợi , người ta có biện pháp tăng cường nó. - Thí dụ: Ôtô, xe máy đều có lò xo giảm xóc . Khi xe qua chỗ gồ ghề , các lò xo này bị nén lại hoặc dãn ra , làm cho khung xe dao động như con lắc lò xo. Để làm cho dao động mau chóng tắt , người ta gắn vào xe một thiết bị gồm một pit tong chuyển động được trong một xy lanh chứa đầy dầu nhớt và gắn với trục bánh xe. Khi khung xe dao động trên lò xo giảm xóc thì pit tông dao động trong xy lanh, dầu nhớt làm cho dao động của khung xe chóng tắt . Dao động duy trì:
III. DAO ĐỘNG DUY TRÌ * Nếu ta cung cấp thêm năng lượng cho vật dao động có ma sát để bù lại sự tiêu hao năng lượng do ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó thì dao động kéo dài mãi mãi gọi là dao động duy trì.Tức là hệ dao động duy trì sẽ thực hiện dao động tự do. * Năng lượng mà ta cung cấp cho hệ được lấy từ một nguồn dự trữ. * Chu kì của dao động duy trì bằng chu kì dao động riêng của hệ. Dao động cưỡng bức
Thế nào là dao động cưỡng bức:
III. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC 1. Thế nào là dao động cưỡng bức? Dao động của một hệ dưới tác dụng của một ngoại lực biến đổi tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức . 2. Ví dụ Khi đến mỗi bến, xe buýt chỉ tạm dừng nên không tắt máy. Hành khách trên xe nhận thấy xe vẫn dao động. Đó là dao động cưỡng bức dưới tác dụng của lực cưỡng bức tuần hoàn gây ra bởi chuyển động của pit-tông trong xi lanh máy nổ. Đặc điểm của dao động cưỡng bức:
III. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC 3. Đặc điểm. - Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức (f = fcb). - Biên độ của dao động cưỡng bức không chỉ phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức mà còn phụ thuộc vào chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số riêng của hệ . Khi fcb càng gần fo thì biên độ dao động cưỡng bức càng lớn. Hiện tượng cộng hưởng
Thí nghiệm :
IV. HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG 1. Thí nghiệm - Cho con lắc A dao động ta đo được tần số của nó là latex(f_0) - Khi B dao động nó tác dụng lực cưỡng bức lên A làm A dao động. - Dao động của A mạnh nhất khi tần số lực cưỡng bức (tần số ngoại lực) f bằng tần số riêng latex(f_0) của A (f=latex(f_0)) Định nghĩa:
IV. HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG 2. Định nghĩa Cộng hưởng là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng nhanh dến một giá trị cực đại khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động . 3. Giải thích Khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động thì hệ cũng được cung cấp năng lượng một cách nhịp nhàng đúng lúc, do đó biên độ dao động của hệ tăng dần lên. Biên độ dao động đạt tới giá trị không đổi và cực đại khi tốc độ tiêu hao năng lượng do ma sát bằng tốc độ cung cấp năng lượng cho hệ. Đặc điểm và ví dụ:
IV. HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG 4. Đặc điểm Lực cản của môi trường càng nhỏ, sự cộng hưởng thể hiện càng rõ nét (cộng hưởng rõ) Nếu lực cản của môi trường lớn , sự cộng hưỏng thể hiện không rõ (cộng hưởng mờ) 5. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng Cộng hưởng có lợi : Một em bé cần một lực nhỏ để đưa võng cho người lớn bằng cách đẩy nhẹ chiếc võng mỗi khi nó tới vị trí cao nhất gần chỗ em đứng . Như vậy , em bé đã tác dụng vào võng một lực cưỡng bức có tần số bằng tần số riêng của võng làm cho võng dao động cưỡng bức với biên độ cực đại . Cộng hưởng có hại : Chiếc cầu , bệ máy , khung xe … đều có tần số riêng . Nếu vì một nguyên nhân nào đó chúng dao động cộng hưởng với một dao động khác thì chúng sẽ dao động với biên độ cực đạivà có thể bị gẫy, đổ. Củng cố
Bài tập 1:
Bài tập 1 .Dao động tắt dần là dao động:
A .Có li độ phụ thuộc theo thời gian theo dạng sin hay cosin.
B.Của hệ chỉ chịu ảnh hưởng của nội lực
C.Có biên độ giảm dần theo thời gian.
D.Có chu kì luôn luôn không đổi.
Bài tập 2:
Bài tập 2: Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần là do?
A. Biên độ dao động giảm dần.
B. Lực ma sát và lực cản của không khí.
C. Dao động không còn là dao động điều hòa.
D. Có ngoại lực tuần hoàn tác dụng vào hệ.
Bài tập 3:
Bài tập 3: Điều kiện để có dao động cưỡng bức?
A.Có ngoại lực tác dụng vào hệ dao động.
B.Biên động dao động thay đổi.
C.Có ngoại lực tuần hoàn tác dụng vào hệ.
D. Do có lực ma sát tác dụng vào hệ.
Bài tập 4:
Bài tập 4: Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi dài 45cm thì nước trong xô bị sóng sánh mạnh nhất. Chu kì dao động riêng của nước trong xô là 0,3s. Vận tốc bước của người đó là:
A 5,4Km/h
B. 3,6m/s
C. 4,8Km/h
D. 4,2 Km/h
Dặn dò và kết thúc
Dặn dò:
DẶN DÒ - Về nhà đọc kỹ lại bài, trả lời các câu hỏi C1, C2 trong sách giáo khòa. - Làm các bài tập trong sách bài tập - Đọc và tìm hiểu trước bài mới Kết thúc:
BÀI HỌC ĐẾN ĐÂY KẾT THÚC!