Mục lục bài viết

1. Dao động tắt dần
2. Dao động duy trì
3. Dao động cưỡng bức
BÀI TẬP LUYỆN TẬP

1. Dao động tắt dần

1.1. Định nghĩa

Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. Chu kì và tần số của dao động tắt dần không phụ thuộc vào chu kì và tần số dao động riêng của vật. Có 2 hình thức dao động tắt dần: Dao động tắt dần nhanh và Dao động tắt dần chậm.

1.2. Nguyên nhân:

Do tác dụng của lực cản môi trường (lực ma sát)

1.3. Đặc điểm:

- Biên độ giảm dần, năng lượng giảm dần

- Dao động tắt dần, không có tính điều hoà

- Dao động tắt dần chậm, chu kì bằng chu kì riêng

- Lực cản môi trường càng lớn (tức độ nhớt càng lớn) dao động tắt dần càng nhanh. Độ nhớt tăng theo thứ tự: không khí, nước, dầu, dầu rất nhớt

1.4. Ứng dụng:

- Trong con lắc đồng hồ, sự tắt dần của dao động là có hại

- Các thiết bị đóng cửa tự động, các bộ phận giảm xóc của ô tô, xe máy,... Là những ứng dụng có lợi của dao động tắt dần

2. Dao động duy trì

2.1. Định nghĩa:

Dao động được cung cấp năng lượng để bù lại phần năng lượng dự tiêu hao do ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng gọi là dao động duy trì.

Tần số dao động duy trì bằng tần số dao động riêng của hệ: f = f_o

2.2. Đặc điểm:

- Biên độ không đổi. Biên độ không phụ thuộc vào ngoại lực

- Chu kì của dao động duy trì là chu kì riêng

Lưu ý: Dao động duy trì có ngoại lực tác dụng, ngoại lực này được điều khiển bởi hệ thống qua một cơ cấu. Ví dụ như: Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì.

3. Dao động cưỡng bức

3.1. Định nghĩa:

Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn, được tạo ra bằng cách tác dụng lên hệ một ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian. Lực này cung cấp năng lượng cho hệ để lại phần năng lương mấtmats do ma sát. Dao động của hệ gọi là dao động cưỡng bức.

$F=F_{0}cos(\Omega t+\varphi )$

Trong đó:

F: Ngoại lực

F_o: biên độ dao động cưỡng bức

$\Omega$ : tần số góc của ngoại lực

3.2. Đặc điểm

- Biên độ không đổi

- Chu kì bằng chu kì của lực cưỡng bức

Chú ý:

Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ của lực cưỡng bức

Biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào tần số của lực cưỡng bức f và tần số riêng f_o của hệ: độ chênh lệch |f-f_o| càng nhỏ thì biên độ dao động càng lớn và ngược lại.

Biên độ dao động cưỡng bức còn phụ thuộc lực cản của môi trường.

dao dong cuong buc

Trong đó: đường (1): lực cản môi trường lớn; đường (2) lực cản môi trường nhỏ

3.3. Cộng hưởng

- Hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng nhanh đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức bằng số riêng f_o của hệ dao động được gọi là hiện tượng cộng hưởng => điều kiện cộng hưởng: f=f_o

- Biên độ dao động cưỡng bức khi có công hưởng phụ thuộc vào độ nhớt (hay ma sát) của môi trường, phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực.

- Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng: Toà nhà, cầu, bệ máy, khung xe,...đều là những hệ dao động và có tần số riêng. Trong y học, người ta ứng dụng hiện tượng này để chụp ảnh các cơ quan nội tạng bên trong con người. Trong cuộc sống, một số máy thu sóng điện tử như radio, tivi sử dụng hiện tượng cộng hưởng để chọn thu và khuếch đại các sóng điện từ có tần số thích hợp, mạch khuếch đại trung cao tần sử dụng công hưởng khuếch đại các âm thích hợp.

Bên cạnh đó, phải cẩn thận để cho chúng không chịu tác dụng của các lực cưỡng bức mạnh, có tần số bằng hoặc gần bằng với tần số riêng của chúng để tránh sự cộng hưởng, gây dao động mạnh làm gãy, đổ hay hộp đàn của đàn ghi ta, violin...cần phải lưu ý để cho tần số dao động riêng của chúng phải khác nhiều so với tần số của các lực cưỡng bức thường xuyên tác dụng lên.

Vậy, sự cộng hưởng vừa có lợi, vừa có hại. Chúng ta cần nhìn nhận vào mặt tích cực của sự cộng hưởng để áp dụng và vận dụng một cách có ích vào cuộc sống.

Chú ý: Phân biệt dao động cưỡng bức và dao động duy trì.

Trước hết, 2 dao động này có những điểm giống nhau như:

- Hai dao động này đều xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực

- Khi cộng hưởng với dao động duy trì, cả hai dao động đều được điều chỉnh để tần số ngoại lực bằng với tần số dao động tự do của hệ

Điểm khác nhau:

Đặc điểm	Dao động cưỡng bức	Dao động duy trì
Định nghĩa	Dao động cưỡng bức là dao động xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tuần số góc $\Omega$ bất kì (độc lập với hệ)	Dao động duy trì là dao động xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực tuần nhưng ngoại lực được điểu khiển bởi hệ thống qua một cơ cấu
Tần số	Tần số dao động cưỡng bức bằng tần số ngoại lức	Tần số dao động duy trì bằng tần số riêng

BÀI TẬP LUYỆN TẬP

Câu 1: Một vật dao động tắt dần có các đại lượn giảm liên tục theo thời gian là:

A. Biên độ và gia tốc

B. Li độ và tốc độ

C. Biên độ và năng lượng

D. Biên độ và tốc độ.

Lời giải: Theo định nghĩa về dao động tắt dần thì biên độ và năng lượng giảm liên tục theo thời gian. Chọn C

Câu 2: Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Dao động của con lắc đồng hồ là dao động cưỡng bức

B. Biên độ của dao động cưỡng bức là biên độ của lực cưỡng bức

C. Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức

D. Dao động cưỡng bức có tần số nhỏ hơn tần số của lực cưỡng bức.

Lời giải: Chọn A

A. Đúng, vì dao động của con lắc đồng hồ là dao động cưỡng bức

B. Sai, vì biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào tần số ngoại lực tỉ lệ với biên độ của ngoại lực

C. Sai, vì dao dộng cưỡng bức có biên độ thay đổi và đạt cực đại khi tần số lực cưỡng bức bằng tần số riêng

D. Sai, vì dao động cưỡng bức có tần số chính là tần số của lực cưỡng bức.

Câu 3: Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục giao động

A. Với tần số bằng tần số dao động riêng

B. Mà không chịu 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

Lời giải: Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động với tần số lớn hơn tần số dao động riêng. Chọn C

Câu 4: Nhận định nào sau đây là sai khi nói về dao động cơ học tắt dần?

A. Trong dao động tắt dần, cơ năng giảm dần theo thời gian

B. Lực ma sát càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh

C. Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian

D. Dao động tắt dần có động năng giảm dần còn thế năng biến thiên điều hoà.

Lời giải: Chọn D

A. Đúng, vì co năng tỉ lệ thuận với bình phương biên độ vì thé cơ năng giảm nhanh hơn biên độ

B. Đúng, vì nguyên nhân tắt dần là do lực cản của môi trường nên thế lực cản càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh.

C. Đúng, vì theo định nghĩa thì dao động tắt dần là dao động có biên độ và năng lượng giảm dần theo thời gian

D. Sai, vì dao động tắt dần không còn tính tuần hoàn nữa nên động năng và thế năng biến thiên không tuần hoàn suy ra không điều hoà.

Câu 5: Phat biểu nào sau đây là đúng khi nói về dao động tắt dần?

A. Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian

B. Cơ năng của vật dao động tắt dần không đổi theo thời gian

C. Lực cản môi trường tác dụng lên vật luôn sinh công dương

D. Dao động tắt dần là dao đọng chỉ chịu tác động của nội lực

Lời giải: Chọn A

A. Đúng vì theo định nghĩa: Dao động tắt dần có biên độ và năng lượng giảm dần theo thời gian

B. Sai, vì biên độ nhỏ dân theo thời gian nên cơ năng của vật dao động cũng nhỏ dần theo thời gian nên cơ năng dao động tắt dần thay đổi theo thời gian

C. Sai, vì lực cản môi trường tác dụng lên vật luôn sinh công âm

D. Sai, vì dao động tắt dần là dao động chỉ chịu tác dụng của ngoại lực.

Dao động cưỡng bức, dao động tắt dần, dao động duy trì là những dao động phổ biến, thường xuyên xảy ra và ứng dụng trong cuộc sống xung quanh ta. Trên đây là bài viết của Luật Minh Khuê trả lời cho câu hỏi Dao động tắt dần, dao đông duy trì, dao động cưỡng bức là gì?. Mong rằng sẽ mang đến thông tin bổ ích cho bạn đọc.

Liên hệ

Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động duy trì là gì?

1. Dao động tắt dần

2. Dao động duy trì

3. Dao động cưỡng bức

BÀI TẬP LUYỆN TẬP

Bạn thấy nội dung này thực sự hữu ích?

Bạn thấy nội dung này chưa ổn ở đâu?

Cảm ơn bạn đã nhận xét!

Bài viết cùng chủ đề

Biên độ dao động là gì? Âm phát ra nhỏ hơn khi nào? Âm phát ra to hơn khi nào?

Biên độ là gì? Công thức tính biên độ dao động, biên độ sóng?

Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào? Sự cộng hưởng giao động cơ xảy ra khi?

Tư vấn luật doanh nghiệp

Tư vấn luật đầu tư

Tư vấn luật lao động

Tư vấn luật thuế

Tư vấn luật sở hữu trí tuệ

Tư vấn luật hình sự

Tư vấn luật dân sự

Tư vấn luật thừa kế

Tư vấn luật đất đai

Tư vấn luật hôn nhân

Tư vấn luật bảo hiểm xã hội

Tư vấn luật giao thông

Tư vấn luật hành chính

Tư vấn luật đấu thầu

Tư vấn luật nghĩa vụ quân sự

Tư vấn luật ngân hàng

Đăng ký thương hiệu độc quyền

Đăng ký quyền tác giả