Sách bài tập Vật lí 11 Chủ đề 1 (Cánh diều): Dao động
Với giải sách bài tập Vật lí 11 Chủ đề 1: Dao động sách Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập trong SBT Vật lí 11 Chủ đề 1.
Giải SBT Vật lí 11 Chủ đề 1: Dao động
A. Khi vật ở vị trí biên, vận tốc của nó cực đại.
B. Khi vật ở vị trí cân bằng, gia tốc của nó cực đại.
C. Khi vật ở vị trí biên, gia tốc của nó bằng không.
D. Khi vật ở vị trí cân bằng, tốc độ của nó cực đại.
Lời giải:
Đáp án: D. Khi vật ở vị trí cân bằng, tốc độ của nó cực đại.
A. Gia tốc của vật dao động điều hòa luôn không đổi theo thời gian.
B. Gia tốc của vật dao động điều hòa đạt cực đại khi vật ở vị trí biên.
C. Tỉ lệ nghịch với li độ.
D. Gia tốc của vật dao động điều hòa đạt cực đại khi vật ở vị trí cân bằng.
Lời giải:
Đáp án: B. Gia tốc của vật dao động điều hòa đạt cực đại khi vật ở vị trí biên.
A. Biên độ của dao động là 10 cm.
B. Tần số của dao động là 10 Hz.
C. Chu kì của dao động là 10 s.
D. Tần số góc của dao động là 0,1 rad/s.
Lời giải:
Biên độ của dao động là 5 cm.
Chu kì của dao động là 10 s.
Tần số của dao động là
Tần số góc của dao động
Đáp án: C. Chu kì của dao động là 10 s.
B. 20 cm/s.
C. 100 cm/s.
D. 80 cm/s.
Lời giải:
Phương trình li độ của vật là: x=4cos5t.
Khi vật đi qua VTCB,
Tốc độ là độ lớn của vận tốc.
Vậy tốc độ của vật là 20 cm/s.
Đáp án: B. 20 cm/s.
A. 96 Hz.
B. 1,6 Hz.
C. 0,67 Hz.
D. 0,010 Hz.
Lời giải:
Tần số đập của tim bạn học sinh đó là:
Đáp án: B. 1,6 Hz.
Lời giải:
Đồ thị 1 không mô tả vật dao động điều hòa vì dựa vào đồ thị, ta thấy chu kì giảm dần theo thời gian.
Đồ thị 2 mô tả vật dao động điều hòa vì dựa vào đồ thị, ta thấy gia tốc a tỉ lệ thuận với li độ -x.
Đồ thị 3 không mô tả vật dao động điều hòa vì dựa vào đồ thị, ta thấy biên độ thay đổi theo thời gian.
Đáp án: Đồ thị 2
Lời giải:
Chu kì dao động của âm thoa là:
Đáp án: 7,8125 ms
a) Tốc độ cực đại của nguyên tử.
b) Gia tốc cực đại của nguyên tử.
Lời giải:
Nguyên tử đó dao động với tần số góc:
a) Tốc độ dao động cực đại của nguyên tử:
b) Gia tốc cực đại của nguyên tử:
a) Biên độ, chu kì, tẩn số của mỗi dao động.
b) Độ lệch pha của hai dao động tính theo đơn vị độ và rad.
Lời giải:
a) Từ đồ thị ta thấy:
Xét dao động điều hòa (1)
- Biên độ dao động là giá trị lớn nhất của li độ: A = 15 cm
- Chu kì dao động của vật: T = 60 ms
- Tần số dao động của vật:
Xét dao động điều hòa (2)
- Biên độ dao động là giá trị lớn nhất của li độ: A = 15 cm
- Chu kì dao động của vật: T = 60 ms
- Tần số dao động của vật:
b) Hai vật dao động cùng chu kì T.
Từ đồ thị, ta thấy độ lệch thời gian của hai dao động khi cùng một trạng thái là:
Độ lệch pha của hai dao động là:
dao động
Độ lệch pha tính theo đơn vị độ:
Độ lệch pha tính theo đơn vị rad:
a) Giải thích tại sao đồ thị có dạng đường thẳng với độ dốc âm.
b) Từ đồ thị xác định biên độ và gia tốc cực đại của vật.
c) Xác định tần số góc và chu kì dao động của vật.
Lời giải:
a) Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa gia tốc và li độ bằng phương trình với không đổi. Nên độ dốc của đồ thị là:
Vì vậy, đồ thị có dạng đường thẳng với độ dốc âm.
b) Từ đồ thị, dễ thấy biên độ của vật là A = 2 cm, gia tốc cực đại của vật là a = 4 cm/s2.
c) Tần số góc của vật là :
Chu kì dao động của vật là :
Lời giải:
Tần số góc của vật là :
Phương trình vuông pha giữa li độ và vận tốc:
Thay x = 0,8 cm.
Mà tốc độ là độ lớn của vận tốc.
Vậy tốc độ của vật khi nó ở li độ 0,800 cm là 892,92 cm/s
a) Viết các phương trình li độ, vận tốc và gia tốc của pít-tông.
b) Xác định vị trí, vận tốc và gia tốc của pít-tông tại thời điểm t = 1,15 s.
c) Tính quãng đường pít-tông di chuyển được trong thời gian bánh xe quay 120 vòng.
Lời giải:
a) Pít-tông
Phương trình li độ của pít-tông có dạng :
Phương trình vận tốc của pít-tông có dạng :
Phương trình gia tốc của pít-tông có dạng :
Khi t = 0, pít-tông đang ở vị trí A => pha ban đầu
Từ đề bài, biên độ A = 0,25 m, tần số góc
=> Phương trình li độ:
=> Phương trình vận tốc:
=> Phương trình gia tốc:
b) Thời điểm t = 1,15 s.
Pít-tông ở:
- Vị trí:
- Vận tốc:
- Gia tốc:
c) Khi bánh xe quay 120 vòng, pít-tông thực hiện được 120 chu kì dao động. Trong mỗi chu kì, pít-tông di chuyển quãng đường bằng 4A. Do đó, quãng đường pít-tông di chuyển trong 120 chu kì là:
s = 120.4A = 120 m.
a) Biên độ, chu kì, tần số và tần số góc của dao động.
b) Vận tốc và gia tốc của vật tại các điểm A, B, C.
Lời giải:
a) Từ hình vẽ, vật dao động có:
Biên độ A = 0,2 cm;
Chu kì T = 0,4 s;
Tần số
Tần số góc
b) Xác định vận tốc, gia tốc của vật tại các điểm
Tại điểm A:
Li độ x = -0,1 cm
=> Gia tốc
Vận tốc:
Theo đồ thị, vật đang di chuyển theo chiều âm của trục tọa độ => v < 0
=> Vận tốc: v = -2,72 cm/s
Tại điểm B:
Li độ x = -A = -0,2 cm
=> Vận tốc v = 0
=> Gia tốc
Tại điểm C:
Li độ x = 0, vật đang di chuyển theo chiều dương của trục tọa độ.
=> Vận tốc v > 0;
=> Gia tốc a = 0.
a) Biên độ và tần số của dao động.
b) Vị trí và gia tốc của vật tại các thời điểm t = 10,0 s và t = 15,0 s.
Lời giải:
a) Từ đồ thị, vật có chu kì T = 20 s, vận tốc vmax = 4 cm/s
=> Tần số góc của vật:
=> Biên độ của vật:
b) Tại thời điểm t = 10 s, từ đồ thị, ta có v = 0, vật chuẩn bị có vận tốc âm.
=> Vật đang ở vị trí biên dương.
=> Do đó, vật ở vị trí x = A = 12,73 cm ; gia tốc
Tại thời điểm t = 15 s, từ đồ thị, ta có v = -4 cm/s = vmax nên vật đang ở VTCB, x = 0, a = 0.
II. MỘT SỐ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA THƯỜNG GẶP
A. theo chiều chuyển động của viên bi.
B. về vị trí cân bằng của viên bi.
C. ngược chiều chuyển động của viên bi.
D. về vị trí biên.
Lời giải:
Đáp án: B. về vị trí cân bằng của viên bi.
Bài 1.16 trang 11 SBT Vật lí 11: Tại một nơi xác định, chu kì của con lắc đơn tỉ lệ thuận với
A. căn bậc hai gia tốc trọng trường.
B. gia tốc trọng trường.
C. căn bậc hai chiều dài con lắc.
D. chiều dài con lắc.
Lời giải:
Đáp án: C. căn bậc hai chiều dài con lắc.
B. 100 g.
C. 50 g.
D. 800 g.
Lời giải:
A. 9,847 cm/s2.
B. 9,874 cm/s2.
C. 9,748 cm/s2.
D. 9,783 cm/s2.
Lời giải:
Chu kì dao động của con lắc đơn này là:
Gia tốc trọng trường tại nơi con lắc đơn dao động là:
Đáp án: C. 9,748 cm/s2.
Lời giải:
Ta có:
Theo đề bài m1 > m2
=> T1 > T2
Vì vậy, em bé có khối lượng lớn hơn ngồi lên thú nhún sẽ làm thú nhún dao động với chu kì dài hơn.
Lời giải:
Theo đề bài, coi gần đúng thanh gõ nhịp là con lắc đơn nên chu kì của thanh gõ nhip được tính bằng công thức:
Để máy gõ nhịp nhanh hơn => T nhỏ đi => l giảm xuống => Cần điều chỉnh đầu trượt của thanh xuống thấp.
Như vậy, để mãy gõ nhịp nhanh hơn thì cần điều chỉnh đầu trượt của thanh xuống thấp.
Lời giải:
Các lực tác dụng lên con lắc lò xo:
Theo định luật II Newton, ta có:
Ở VTCB, gia tốc của vật bằng 0, lực đàn hồi ngược chiều với trọng lực
Chu kì của con lắc lò xo là:
Lời giải:
Tần số góc của con lắc lò xo này là:
Tốc độ của vật khi qua VTCB là:
Tần số góc của con lắc đơn này là:
Khi vật có li độ 2,5 cm thì gia tốc
Tốc độ của vật khi đó là:
a) Chu kì dao động của con lắc lò xo.
b) Gia tốc cực đại của vật.
Lời giải:
a) Chu kì dao động của con lắc lò xo là:
b) Gia tốc cực đại của vật là:
b) Tìm tốc độ của vật khi nó ở vị trí có li độ x = A/2.
Lời giải:
a) Khi đi qua VTCB, vật có tốc độ là lớn nhất:
Tần số góc của vật là :
Độ cứng của lò xo là:
b) Tại vị trí có li độ x = A/2=0,0625 m, tốc độ của vật là:
a) Biên độ và chu kì của dao động.
b) Chiều dài l của dây treo.
c) Vận tốc của vật tại thời điểm t = 2,00 s.
d) Gia tốc của vật tại thời điểm t = 3,00 s.
Lời giải:
a) Từ đồ thị, dễ thấy biên độ A = 2 cm và chu kì T = 4 s.
b) Có
Vậy chiều dài l của dây treo là 3,98 m.
c) Tốc độ góc của vật là :
Tại t = 2 s; vật ở VTCB, chiều chuyển động ngược chiều dương.
Vận tốc của vật:
d) Tại t = 3 s; vật ở vị trí biên âm.
Gia tốc của vật
b) Tốc độ cực đại và gia tốc cực đại của vật.
c) Chiều dài của lò xo khi chưa biến dạng.
d) Độ lớn lực đàn hồi của lò xo khi nó có chiều dài lớn nhất.
Lời giải:
a) Biên độ của dao động là :
b) Tần số góc của vật là:
Tốc độ cực đại của vật là:
Gia tốc cực đại của vật là:
c) Độ dãn của lò xo khi vật ở VTCB là:
Chiều dài của lò xo khi chưa biến dạng là:
d) Khi lò xo có chiều dài lớn nhất, độ biến dạng của nó là:
Độ cứng k của lò con lắc lò xo là:
Độ lớn lực đàn hồi lúc đó là:
a) Gia tốc trọng trường tại nơi treo con lắc.
b) Gia tốc cực đại của vật.
c) Li độ của vật tại thời điểm t = 2,00 s.
Lời giải:
a) Từ đồ thị, dễ thấy chu kì T = 3 s.
Gia tốc trọng trường tại nơi treo con lắc là:
b) Tần số góc
Biên độ dao động của vật là:
Gia tốc cực đại của vật là:
c) Tại thời điểm t = 2,00 s thì vận tốc v = -3,5 cm/s.
Li độ
Tại t = 2 s, vật đang chuyển động nhanh dần theo chiều âm của trục tọa độ
=> Vật đi từ biên dương đến VTCB
=> x > 0
=> x = 0,925 cm
a) Xác định chiều dài dây treo con lắc đơn của đồng hồ.
b) Khi được vận chuyển tới một địa phương khác, đồng hồ này chạy chậm 90,00 s mỗi ngày. Xác định gia tốc trọng trường tại nơi đó.
c) Để đồng hồ chạy đúng giờ tại địa phương mới này, người ta cần điều chỉnh lại chiều dài dây treo con lắc như thế nào?
Lời giải:
a) Chiều dài dây treo con lắc đơn của đồng hồ là:
b) Ở nơi ban đầu, con lắc đồng hồ dao động 86400 T trong 86400 s.
Ở nơi mới, con lắc đồng hồ dao động 86400 T’ trong 86400 + 90 = 86490 s.
Mà
c) Để T’=T=1 s
Để đồng hồ chạy đúng giờ tại địa phương mới này, người ta cần điều chỉnh lại chiều dài dây treo con lắc ngắn lại với chiều dài mới là 0,2477 m.
a) α0 = 8,00o.
b) α0 = 30,0o.
Lời giải:
a) Khi α0 = 8o < 10o, con lắc dao động với biên độ nhỏ, nên được coi gần đúng là dao động điều hòa với tần số góc là
Biên độ của con lắc:
Tốc độ của vật khi qua VTCB:
Ở VTCB, tổng hợp trọng lực và lực căng dây treo tác dụng lên vật đóng vai trò là lực hướng tâm:
b) Khi góc α0 = 30o, dao động của con lắc đơn không phải dao động điều hoà. Chọn gốc thế năng hấp dẫn tại điểm O, áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho chuyển động của con lắc đơn ở môi trường không có lực cản.
Lực căng dây:
A. tỉ lệ nghịch với độ cứng k của lò xo.
B. tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.
C. tỉ lệ với bình phương chu kì dao động.
D. tỉ lệ nghịch với khối lượng m của viên bi.
Lời giải:
Đáp án: B. tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.
Bài 1.32 trang 15 SBT Vật lí 11: Phát biểu nào sau đây sai? Cơ năng của vật dao động điều hoà
A. bằng thế năng khi vật ở vị trí biên.
B. bằng động năng khi vật ở vị trí cân bằng.
C. bằng động năng khi vật ở vị trí biên.
D. bằng tổng động năng và thế năng tại mọi vị trí.
Lời giải:
Cơ năng của vật dao động điều hòa:
Đáp án: C. bằng động năng khi vật ở vị trí biên.
A. động năng và thế năng đàn hồi.
B. thế năng đàn hồi và thế năng hấp dẫn.
C. thế năng đàn hồi và cơ năng.
D. động năng và thế năng hấp dẫn.
Lời giải:
Đáp án: D. động năng và thế năng hấp dẫn.
A. 32 mJ.
B. 16 mJ.
C. 64 mJ.
D. 28 mJ.
Lời giải:
Động năng cực đại của vật là
Đáp án: A. 32 mJ.
Lời giải:
Cơ năng của vật là :
b) Thế năng khi vật ở vị trí có li độ 1,0 cm.
c) Vị trí tại đó vật có động năng bằng thế năng.
Lời giải:
Tần số góc của vật là :
Từ đồ thị, dễ thấy A = 2 cm; Wdmax = 0,08 J.
a) Tốc độ cực đại của vật:
Khối lượng của vật là :
b) Tại x = 1 cm, Wd = 0,06 J
Thế năng của vật là: Wt = W – Wd = Wdmax – Wd = 0,08 – 0,06 J
c) Khi vật có Wd = nWt thì
Với n = 1 thì
a) Khối lượng của vật gắn với lò xo.
b) Độ cứng của lò xo.
Lời giải:
a) Ta có
b) Ta có
c) Biên độ của dao động.
d) Gia tốc cực đại của vật dao động.
Lời giải:
a) Chu kì của năng lượng là Tw = 0,4 s
=> Chu kì của dao động là T = 2Tw = 2.4 = 0,8 s.
b) Ta có
c) Tần số góc dao động:
Ta có
d) Gia tốc cực đại của vật:
a) Viết phương trình li độ của vật.
b) Xác định tốc độ cực đại và gia tốc cực đại của vật.
c) Tìm vị trí của vật tại thời điểm 0,40 s.
d) Tìm cơ năng dao động của con lắc.
e) Tìm các vị trí mà tại đó con lắc có động năng gấp 3 lần thế năng.
Lời giải:
a) Tần số góc:
Ta có hệ thức vuông pha giữa li độ và vận tốc:
Phương trình li độ của vật có dạng:
Tại t = 0, vật có vận tốc v < 0 => vật đang chuyển động ngược chiều dương
=>
Tại t = 0, vật có li độ x = 5 cm, thay vào phương trình li độ, ta được:
Vậy phương trình li độ của vật là:
b) Tốc độ cực đại của vật là:
Gia tốc cực đại của vật là:
c) Thay t = 0,4 vào phương trình li độ:
Vậy tại thời điểm t = 0,4 s, vật ở vị trí li độ x = 3,83 cm.
d) Cơ năng dao động của con lắc là:
e) Từ đề bài, ta có:
Tại 4 vị trí tương ứng với li độ , con lắc có động năng gấp 3 lần thế năng.
Hình 1.18 biểu diễn thế năng tương tác giữa hai nguyên tử trong phân tử HCl. Dựa vào đồ thị hãy xác định tần số dao động của nguyên tử hydrogen. Biết rằng khối lượng của nguyên tử hydrogen là 1,67.10–27 kg.
Lời giải:
Biên độ dao động của nguyên tử H là:
Cơ năng của nguyên tử H là:
=> Tần số f của nguyên tử H là:
a) Tính tốc độ cực đại của vật dao động.
b) Tính cơ năng dao động của con lắc.
c) Tính động năng và tốc độ của vật khi nó ở vị trí có li độ 2,00 cm.
Lời giải:
Tần số góc
a) Tốc độ cực đại của vật dao động là:
b) Cơ năng dao động của con lắc là:
c) Khi vật ở vị trí li độ 2,00 cm:
Tốc độ của vật là:
Động năng của vật là:
b) Biên độ của dao động.
c) Li độ của con lắc tại thời điểm 1,5 s.
Lời giải:
a) Khối lượng của vật là:
b) Từ đồ thị, chu kì của vật là T = 4 s.
Tần số góc của vật là:
Độ cứng k của vật là:
Biên độ của dao động là:
c) Từ đồ thị, dễ thấy tại t = 1,5 s, vật có vận tốc v = 0,28 m/s và tăng dần lên vmax.
=> Vật đang chuyển động theo chiều dương và x < 0.
Li độ của con lắc tại thời điểm 1,5 s:
b) Vận tốc của vật tại thời điểm t = 1,0 s.
c) Động năng cực đại của vật.
d) Thế năng và vị trí của vật tại thời điểm t = 2,0 s.
Lời giải:
a) Từ đồ thị, ta thấy gia tốc cực đại amax = 0,48 m/s2 và chu kì T = 2 s.
Tần số góc của vật:
Mà
Biên độ dao động của vật là:
b) Vận tốc của vật tại thời điểm t = 1,0 s.
Khi t = 1 s,
=> Li độ x = -A, vật chuẩn bị chuyển động theo chiều dương.
=> Vận tốc v = 0, vận tốc chuẩn bị dương.
c) Tốc độ cực đại của vật là:
Động năng cực đại của vật là:
d) Thế năng và vị trí của vật tại thời điểm t = 2,0 s.
Tại t = 2 s, a = - amax => x = A = 0,049 m.
Thế năng của vật lúc này là:
II. DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC VÀ HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG
Bài 1.44 trang 18 SBT Vật lí 11: Khi nói về dao động tắt dần, phát biểu nào dưới đây là không đúng?
A. Biên độ giảm dần theo thời gian.
B. Cơ năng dao động không thay đổi.
C. Tác dụng của lực cản môi trường là nguyên nhân chính làm cho dao động tắt dần.
D. Sự tắt dần của dao động diễn ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào cơ năng ban đầu của dao động và lực cản của môi trường.
Lời giải:
Đáp án: B. Cơ năng dao động không thay đổi.
Bài 1.45 trang 18 SBT Vật lí 11: Dao động của quả lắc đồng hồ không tắt dần là vì
A. lực cản tác dụng lên quả lắc không đáng kể.
C. trong đồng hồ có một nguồn năng lượng dự trữ, năng lượng mất đi sau mỗi chu kì dao động được bù lại từ nguồn năng lượng dự trữ này.
D. trọng lực luôn thực hiện công lên quả lắc trong suốt quá trình nó dao động.
Lời giải:
Đáp án: C. trong đồng hồ có một nguồn năng lượng dự trữ, năng lượng mất đi sau mỗi chu kì dao động được bù lại từ nguồn năng lượng dự trữ này.
Bài 1.46 trang 18 SBT Vật lí 11: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về dao động cưỡng bức?
A. Biên độ của dao động cưỡng bức không đổi.
B. Tần số của dao động bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.
C. Tần số ngoại lực càng lớn thì biên độ của dao động càng lớn.
D. Với một tần số ngoại lực xác định, biên độ ngoại lực càng lớn thì biên độ của dao động càng lớn.
Lời giải:
Đáp án: C. Tần số ngoại lực càng lớn thì biên độ của dao động càng lớn.
Bài 1.47 trang 19 SBT Vật lí 11: Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Dao động của quả lắc đồng hồ là dao động cưỡng bức.
C. Hiện tượng cộng hưởng trong dao động cưỡng bức luôn có hại.
D. Dao động cưỡng bức lúc ổn định, tốc độ cung cấp năng lượng của ngoại lực bằng tốc độ mất năng lượng của dao động.
Lời giải:
Đáp án: D. Dao động cưỡng bức lúc ổn định, tốc độ cung cấp năng lượng của ngoại lực bằng tốc độ mất năng lượng của dao động.
B. F = F0cos2πt.
C. F = 3F0cos2πt.
D. F = 2F0cosπt.
Lời giải:
Đáp án: C. F = 3F0cos2πt.
Lời giải:
Biên độ dao động của vật m lớn nhất khi xảy ra cộng hưởng:
Lời giải:
Mỗi lần đi hết một thanh ray và chuyển sang thanh ray khác, toa tàu hạ xuống và nâng lên dưới tác dụng của trọng lực, từ đó tạo thành ngoại lực tác dụng vào vật m.
=> Thời gian đi hết một thanh ray là chu kì của ngoại lực tác dụng lên vật m.
Vật m dao động với biên độ lớn nhất.
=> Đang xảy ra hiện tượng cộng hưởng.
=> Chu kì dao động riêng của con lắc là:
Lời giải:
Một số gợi ý:
– Xe chạy trên cầu, đã tác động làm cầu dao động. Khi xe vượt qua cầu, dao động của cầu sẽ tắt dần. Sự tắt dần dao động của cầu trong trường hợp này là có lợi.
– Khi em bé chơi xích đu, nếu không có lực đẩy liên tục, xích đu sẽ dao động tắt dần. Sự tắt dần dao động của xích đu trong trường hợp này là có hại.
– Do tác dụng của bộ phận giảm xóc, dao động của xe máy và người ngồi trên xe sau khi xe đi qua chỗ xóc bị tắt dần. Dao động tắt dần này là có lợi, giúp giảm sự khó chịu cho người ngồi trên xe.
Lời giải:
Khi máy giặt làm việc ở chế độ vắt, lồng giặt quay rất nhanh đã tác dụng một
lực tuần hoàn lên vỏ máy. Nếu tần số quay của lồng giặt bằng tần số dao động riêng của vỏ máy thì máy giặt sẽ rung lắc rất mạnh.
Lời giải:
Dao động của thuyền là một dao động cưỡng bức.
Lời giải:
Cấu tạo chính của bộ phận giảm xóc xe máy gồm hai phần:
– Lò xo gắn giữa khung xe và trục bánh xe.
– Pít-tông chuyển động trong xi lanh dầu.
Khi xe qua chỗ xóc, lò xo nén, dãn đàn hồi làm cho khung xe dao động lên xuống.
Khi đó, pít-tông dao động trong xi lanh dầu. Lực ma sát lớn trong dầu làm cho dao động của pít-tông tắt dần rất nhanh nên dao động của khung xe cũng tắt dần theo.
Lời giải:
Nếu tần số rung lắc của mặt đất khi xảy ra động đất bằng với tần số dao động riêng của nhịp cầu thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng làm cho nhịp cầu rung lắc rất mạnh. Khi xây dựng các công trình như cầu, toà nhà cao tầng tại một vị trí, cần nghiên cứu điều kiện địa chất nơi đó (lịch sử từng xảy ra động đất, khoảng tần số rung chấn…) để thiết kế các công trình có tần số riêng khác xa với khoảng tần số rung chấn.
Một giải pháp khác là khi xây dựng các công trình ở các khu vực thường xuyên xảy ra động đất, cần có hệ thống hấp thụ năng lượng dao động khi các công trình rung lắc do địa chấn. Khi đó, các dao động sau địa chấn sẽ tắt nhanh và giảm nguy cơ sập đổ.
Lời giải:
Tần số nhịp bước chân của đoàn quân trùng với tần số dao động riêng của cầu
làm xảy ra hiện tượng cộng hưởng.
Cách phòng tránh: Không hành quân bước đều khi đi qua cầu.
Lời giải:
Tần số của máy đầm đất bằng tần số riêng của toà nhà làm xảy ra cộng hưởng.
Lời giải:
Nước trong xô sóng sánh mạnh nhất khi xảy ra cộng hưởng, chu kì dao động riêng của nước bằng chu kì nhịp bước chân của người.
a) Vì sao sau một thời gian dài đồng hồ chạy thì quả tạ bị hạ thấp xuống và ta lại phải đưa nó lên cao.
b) Nếu chạy trong thời gian t = 10,0 ngày thì quả tạ sẽ giảm độ cao bao nhiêu mét? Biết trong N = 30,0 chu kì dao động của quả lắc thì kim giây chuyển động được một vòng.
Lời giải:
a) Quả tạ dự trữ năng lượng dưới dạng thế năng trọng trường. Mỗi chu kì dao động, thế năng này giảm dần để bù cho phần năng lượng tiêu hao của quả lắc và hệ thống bánh răng. Do đó, độ cao quả tạ giảm dần.
b) Mỗi phút, kim dây chuyển động 1 vòng và con lắc đồng hồ thực hiện N = 30 chu kì.
⇒ Số chu kì con lắc thực hiện trong 10 ngày là:
⇒ Tổng năng lượng tiêu hao trong 10 ngày là:
Năng lượng này bằng độ giảm thế năng trọng trường của quả tạ, do đó, độ cao quả tạ bị giảm một đoạn:
Lý thuyết Dao động điều hoà
I. Dao động
1. Dao động
- Chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng được gọi là dao động
2. Dao động tự do
- Vật dao động với biên độ và tần số riếng (kí hiệu là f0) không đổi gọi là dao động tự do
3. Biên độ, chu kì, tần số của dao động
- Độ lớn cực đại của độ dịch chuyển (độ lớn cực đại của li độ) được gọi là biên độ dao động, kí hiệu A
- Khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động được gọi là chu kì của dao động, kí hiệu là T, đơn vị: giây (s)
- Số dao động thực hiện được trong một giâu được gọi là tần số của dao động, kí hiệu là f, đơn vị: Hertz (Hz)
II. Dao động điều hòa
1. Định nghĩa
- Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hoặc sin) của thời gian
- Phương trình của dao động điều hòa:
2. Tần số góc
- được gọi là tần số góc của dao động, đơn vị: radian trên giây (rad/s)
3. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa
- Biểu thức của vận tốc và gia tốc lần lượt là:
- Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa cũng biến thiên theo quy luật hàm số sin (côsin) cùng chu kì T của li độ
- Mối liên hệ giữa gia tốc và li độ của vật dao động điều hòa:
- Ở vị trí biên (): v=0; a=∓amax=∓ω2A
- Ở vị trí cân bằng (x=0): v=± vmax=±ωA; a=0
4. Pha của dao động và độ lệch pha
a. Pha của dao động
- Pha của dao động tại một thời điểm được tính bằng số phần đã thực hiện của một chu kì, kể từ khi bắt đầu chu kì đó, được đo bằng đơn vị radian
- (ωt+φ) là pha dao động của dao động điều hòa tại thời điểm t
- Tại t=0, pha của dao động là φ, do đó φ là pha ban đầu của dao động
b. Dao động cùng pha
- Tại mỗi thời điểm, hai vật dao động đều có trạng thái giống nhau
c. Dao động lệch pha
- Độ lệch pha của hai vật dao động không đổi khi chúng dao động, luôn ứng với một phần của chu kì, tức là bằng
Sơ đồ tư duy về “Dao động điều hòa”
Xem thêm các chương trình khác:
- Soạn văn lớp 11 Cánh diều (hay nhất)
- Văn mẫu lớp 11 - Cánh diều
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn 11 – Cánh diều
- Tác giả tác phẩm Ngữ văn 11 - Cánh diều
- Giải SBT Ngữ văn 11 – Cánh diều
- Bố cục tác phẩm Ngữ văn 11 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Ngữ văn 11 – Cánh diều
- Nội dung chính tác phẩm Ngữ văn lớp 11 – Cánh diều
- Soạn văn 11 Cánh diều (ngắn nhất)
- Giải sgk Toán 11 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Toán 11 – Cánh diều
- Lý thuyết Toán 11 - Cánh diều
- Giải sbt Toán 11 – Cánh diều
- Giải sgk Tiếng Anh 11 – ilearn Smart World
- Giải sbt Tiếng Anh 11 - ilearn Smart World
- Trọn bộ Từ vựng Tiếng Anh 11 ilearn Smart World đầy đủ nhất
- Giải sgk Hóa học 11 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Hóa học 11 – Cánh diều
- Lý thuyết Hóa 11 - Cánh diều
- Giải sbt Hóa học 11 – Cánh diều
- Giải sgk Sinh học 11 – Cánh diều
- Lý thuyết Sinh học 11 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Sinh học 11 – Cánh diều
- Giải sbt Sinh học 11 – Cánh diều
- Giải sgk Giáo dục Kinh tế và Pháp luật 11 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Kinh tế pháp luật 11 – Cánh diều
- Lý thuyết Kinh tế pháp luật 11 – Cánh diều
- Giải sbt Kinh tế pháp luật 11 – Cánh diều
- Giải sgk Lịch sử 11 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Lịch sử 11 – Cánh diều
- Lý thuyết Lịch sử 11 - Cánh diều
- Giải sbt Lịch sử 11 – Cánh diều
- Giải sgk Địa lí 11 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Địa lí 11 – Cánh diều
- Lý thuyết Địa lí 11 - Cánh diều
- Giải sbt Địa lí 11 – Cánh diều
- Giải sgk Công nghệ 11 – Cánh diều
- Lý thuyết Công nghệ 11 - Cánh diều
- Giải sbt Công nghệ 11 – Cánh diều
- Giải sgk Tin học 11 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Tin học 11 – Cánh diều
- Lý thuyết Tin học 11 - Cánh diều
- Giải sbt Tin học 11 – Cánh diều
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng an ninh 11 – Cánh diều
- Lý thuyết Giáo dục quốc phòng 11 – Cánh diều
- Giải sbt Giáo dục quốc phòng 11 – Cánh diều
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 – Cánh diều