Tiêu đề CHỦ ĐỀ 5 . DAO ĐỘNG TẮT DẦN-DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC-HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG - HS.docx ✅

Chủ đề 5: DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC. HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT – PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP 1. DAO ĐỘNG TẮT DẦN 1.1. Dao động tắt dần Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi là dao động tắt dần. Hình 1.1. Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian 1.2. Nguyên nhân Do lực ma sát và lực cản của môi trường sinh công làm mất dần năng lượng của dao động. Lực cản của môi trường càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh. 1.3. Đặc điểm của dao động tắt dần - Dao động tắt dần có chu kỳ dao động tắt dần không đổi và bằng chu kì riêng của hệ dao động. - Trong dao động tắt dần, biên độ A giảm dần nên những đại lượng mang giá trị cực đại như maxvA ; 2 maxaA ; kvmaxfkA … cũng sẽ giảm dần theo thời gian. - Vì cơ năng W bằng giá trị cực đại của động năng tại vị trí cân bằng W đ max và bằng với giá trị cực đại của thế năng tại biên W t max nên trong dao động tắt dần, nếu cơ năng giảm dần thì W đmax và W t max cũng giảm dần theo thời gian. 1.4. Các loại dao động tắt dần - Dao động tắt dần dưới hạn: Khi lực cản tác dụng lên vật có độ lớn nhỏ, vật thực hiện dao động với biên độ giảm dần theo thời gian và dừng lại sau một số chu kì dao động. - Dao động tắt dần tới hạn: Khi lực cản tác dụng lên vật có độ lớn vừa đủ, vật không thể thực hiện đủ một chu kì dao động mà trở về vị trí cân bằng tạm thời sau một khoảng thời gian ngắn khi lực kéo về có độ lớn không vượt quá lực ma sát nghỉ cực đại. - Dao động tắt dần vượt hạn: Khi lực cản tác dụng lên vật có độ lớn tăng lên, vật không thể thực hiện đủ một chu kì dao động mà trở về vị trí cân bằng sau một khoảng thời gian tương đối dài. Đồ thị các loại dao động tắt dần được mô tả như hình 1.2 1.5. Ứng dụng Hình 1.2


a) Tính chu kì dao động của vật. b) Tính cơ năng ban đầu của vật. c) Tính cơ năng của vật sau 2 chu kỳ dao động. d) Sau bao nhiêu lần dao động cơ năng của vật còn lại 0,049 J? Hướng dẫn a) Chu kì dao động của vật: 0,2522 10010 m Ts k   b) Cơ năng ban đầu của vật: 22 .100.0,04 0,08() 22 kA WJ c) Cơ năng của vật sau 2 chu kì dao động: Gọi a là phần trăm của biên độ giảm đi sau mỗi chu kì. Ta có: Sau 1 dao động toàn phần, biên độ dao động còn lại:  1 .100 100 Aa A  Sau 2 dao động toàn phần, biên độ dao động còn lại: 2 21 100100 . 100100 aa AAA    Tương tự ta có, sau n dao động toàn phần, biên độ dao động còn lại: 100 . 100 n n a AA    Cơ năng tỉ lệ với bình phương biên độ dao động, ta có công thức: 2 2 2 2 1 .. 2 1 .. 2 n nn kA WA WA kA  Suy ra 2 100 . 100 n n a WW    Thay W = 0,08 (J) và a = 4 (%) Vậy sau 2 chu kì dao động, cơ năng của vật là 2.2 2 1004 0,08.0,074() 100WJ    d) Áp dụng công thức: 2 100 . 100 n n a WW   