Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản

Lời giải Câu 4.7 (VD) trang 19 SBT Vật lí 11 sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 11.

1 333 04/10/2023

Trang trước

Trang sau

Giải SBT Vật lí 11 Bài 4: Dao động tắt dần và hiện tượng cộng hưởng

Câu 4.7 (VD) trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản dựa trên hiện tượng dao động cưỡng bức như Hình 4.1. Gắn một vật có khối lượng m vào một lò xo có độ cứng k trong chất lỏng, đầu còn lại của lò xo được gắn vào một đĩa được điều khiển bởi động cơ có tốc độ điều chỉnh được. Động cơ quay với tần số góc ω. Ngoại lực do đĩa tác dụng lên lò xo có dạng $F = F_{0} sin (ω t)$ . Khi đó, vật sẽ dao động điều hoà với biên độ được chứng minh bằng lí thuyết là:

$A = \frac{F_{0}}{\sqrt{m^{2} {(ω^{2} - ω_{0}^{2})}^{2} + b^{2} ω^{2}}},$ trong đó $ω_{0} = \sqrt{\frac{k}{m}}$ là tần số góc riêng của con lắc lò xo, b là hệ số ma sát nhớt được xác định là hệ số tỉ lệ của lực cản môi trường và tốc độ của vật. Biết $F_{0} = 10 N$ , khi thay đổi tần số góc, tại giá trị $ω = 100 π rad/s$ , người ta ghi nhận được con lắc dao động với biên độ lớn nhất $A_{max} = 5 cm$ . Hãy tính hệ số ma sát nhớt của chất lỏng.

Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản

Lời giải:

Ta có: $A = \frac{F_{0}}{\sqrt{m^{2} {(ω^{2} - ω_{0}^{2})}^{2} + b^{2} ω^{2}}}$

Khi xảy ra cộng hưởng thì $ω = ω_{0}$

Với $ω = 100 π rad/s$ , con lắc dao động với biên độ cực đại (cộng hưởng).

$\Rightarrow A = A_{max} = \frac{F_{0}}{b ω} \Rightarrow b = \frac{F_{0}}{ω A_{max}} = \frac{10}{100 π \cdot 0,05} \approx 0,64 kg/s$

Xem thêm các bài giải SBT Vật lí 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Câu 4.1 (B) trang 16 Sách bài tập Vật Lí 11: Khi không còn ngoại lực duy trì, dao động của con lắc đơn trong không khí bị tắt dần do...

Câu 4.2 (B) trang 16 Sách bài tập Vật Lí 11: Phát biểu nào dưới đây không đúng khi nói về dao động tắt dần?...

Câu 4.3 (B) trang 16 Sách bài tập Vật Lí 11: Chỉ ra phát biểu sai....

Câu 4.4 (B) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật có tần số riêng 20 Hz đang thực hiện dao động cưỡng bức dưới...

Câu 4.5 (B) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi...

Câu 4.6 (H) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Một chiếc ô tô đang chạy trên đoạn đường lát gạch, cứ cách khoảng 5 m lại có một rãnh nhỏ....

Câu 4.7 (H) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 500 g gắn vào một lò xo có độ cứng 50 N/m...

Câu 4.8 (H) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn vào một lò xo có độ cứng 50 N/m....

Câu 4.9 (H) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Vật nhỏ nặng 100 g gắn với một lò xo nhẹ đang dao động điều hoà dọc theo một trục nằm trong...

Câu 4.10 (VD) trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng 100 N/m gắn với vật nặng 100 g dao động...

Câu 4.11 (VD) trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo dao động điều hoà trên mặt phẳng nằm ngang gồm một vật nhỏ...

Câu 4.1 (B) trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Hãy nêu hai ví dụ cho mỗi hiện tượng: dao động tắt dần, dao động cưỡng bức và cộng hưởng trong đời sống...

Câu 4.2 (B) trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Hãy giải thích nguyên nhân gây ra dao động tắt dần....

Câu 4.3 (H) trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Hãy phân biệt dao động tắt dần và dao động cưỡng bức....

Câu 4.4 (H) trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có khả năng xảy ra...

Câu 4.5 (H) trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ gắn vào một lò xo, viên bi có thể dao động điều hoà với tần số...

Câu 4.6 (VD) trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho một dao động tắt dần, nếu xem gần đúng dao động tắt dần này là dao động điều hoà,...

Câu 4.7 (VD) trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản...

Câu 4.8 (VD) trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong một cửa hàng, cửa ra vào được thiết kế đóng tự động nhờ một hệ thống...

Xem thêm các bài giải SBT Vật lí 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 5: Sóng và sự truyền sóng

Bài 6: Các đặc trưng vật lí của sóng

Bài 7: Sóng điện từ

Bài 8: Giao thoa sóng

Bài 9: Sóng dừng

1 333 04/10/2023

Trang trước

Trang sau

Xem thêm các chương trình khác: