Bài giảng Vật lý Lớp 12 - Bài 4: Dao động tắt dần và dao động cưỡng bức

Trong lịch sử thế giới từng xảy ra hai vụ sập cầu treoCâu chuyện đầu tiên xảy ra khi Napoleon lãnh đạo quân Pháp đánh chiếm Tây Ban Nha. Đồn quân của Napoleon phải đi qua một chiếc cầu sắt bắc ngang qua một bờ sơng. Như thường lệ viên sĩ quan chỉ huy hơ vang khẩu lệnh: Một hai một hai Các binh sĩ bước đều và giậm chân mạnh theo khẩu lệnh. Khi họ đi đến gần bờ sơng bên kia, bỗng nhiên cĩ một tiếng động rất to. Ngay tức khắc, chiếc cầu bị gãy. Tất cả các binh sĩ và sĩ quan đều rơi xuống nước, rất nhiều người bị chết đuối. Câu chuyện thứ hai xảy ra ở St Peterburg (Nga), khi một đồn quân đi qua cây cầu lớn trên sơng Neva, họ cũng đi đều bước và hiện tượng tương tự đã xảy ra.BÀI: DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨCKhông khíNước NhớtNguyên nhân nào gây ra dao động tắt dần? Hiện tượng tắt dần phụ thuộc yếu tố nào?oxtc)NhớtNguyên nhân gây ra dao động tắt dần là do ma sát.Ma sát càng lớn dao động tắt dần diễn ra càng nhanh và ngược lại.a)oxtKhông khíoxb)tNước+ Dao động tắt dần là dao động có biên độ, năng lượng giảm dần theo thời gian+ Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần là do ma sát, ma sát càng lớn dao động tắt dần càng nhanh.+ Dao động tắt dần có trường hợp có lợi mà cũng có những trường hợp có hại. Tuỳ theo từng trường hợp cụ thể.Làm thế nào để dao động khơng bị tắt dần?5) Dao động duy trìDao động được duy trì mà không cần tác dụng của ngoại lực được gọi là sự tự dao động.Hệ bao gồm: Vật dao động, nguồn năng lượng, và cơ cấu truyền năng lượng gọi là hệ tự dao động.Dao động cưỡng bức: tần số là tần số ngoại lực, biên độ phụ thuộc ngoại lực.Sự tự dao động: biên độ và tần số giống như khi vật dao đôïng tự do.3692. Dao động cưỡng bức+ Loại bỏ ma sát, cách này không thể thực hiện triệt để được+ Tác dụng ngoại lực (lực cưỡng bức) biến thiên tuần hoàn, cách này được áp dụng phổ biến. - Tăng ma sát ở con lắc A ta thấy : + Khi cho B dao động với tần số f . Lực cưỡng bức tác dụng có tần số f + Hiện tượng cộng hưởng cũng xãy ra khi f = f0 nhưng với biên độ nhỏ hơn cộng hưởng lúc đầu rất nhiều.Vậy hiện tượng cộng hưởng phụ thuộc vào yếu tố nào ?Hiện tượng cộng hưởng phụ thuộc vào ma sát.Ghi Sổ4) Ứng dụng và khắc phục hiện tượng cộng hưởng+ Trường hợp có lợi:Một em bé đưa võng nếu gây ra được hiện tượng cộng hưởng thì cũng làm cho võng dao động mạnh+ Trường hợp có hại :Mọi vật đàn hồi đều là vật dao động như cầu, bệ máy, khung xe nếu vì một lí do nào đó dao động của nó cộng hưởng với một vật khác nó dao động lên rất mạnh dễ gây nên tình trạng gãy, bể .Ghi SổCủng cố- Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần. Hiện tượng tắt dần phụ thuộc vào yếu tố nào.- Thế nào là dao động cưỡng bức. Lực cưỡng bức như thế nào?- Hiện tượng cộng hưởng xãy ra khi nào? Nó phụ thuộc vào yếu tố nào?- Hiện tưởng cộng hưởng có lợi hay có hại. Lấy một số thí dụ.- Thế nào là sự tự dao động? Hệ tự dao động là gì? Phương pháp giảiĐộ giảm cơ năng bằng cơng của lực ma sát∆E = E – E’ = /Ams/Điều kiện cộng hưởngf = f0Trả lời câu hỏi đầu bàiDao động tắt dầnLuơn cĩ hạiCĩ biên độ khơng đổi theo thời gianCĩ biên độ giảm dần theo thời gianLuơn cĩ lợiMột người xách một xơ nước đi trên đường, mỗi bước đi dài 45cm. Chu kì dao động riêng của nước trong xơ là 0,3s. Để nước trong xơ bị sĩng sánh mạnh nhất thì người đĩ phải đi với vận tốc bao nhiêu?3,6m/s4,2km/h4,8km/h5,4km/hMột con lắc lị xo dao động tắt dần. Cứ sau mỗi chu kì , biên độ giảm 3%. Hỏi phần năng lượng mất đi trong một dao động tồn phần là bao nhiêu?3%9%4,5%6%Cm: Độ giảm biên độ sau mỗi chu kì được tính bằng cơng thức∆A= 4µmg/kMột con lắc lị xo gồm một lị xo cĩ độ cứng k = 100N/m, vật nặng cĩ khối lượng m = 0,4kg dao động theo phương ngang. Cho g = 10m/s2. Vật dao động cĩ ma sát trên mặt phẳng ngang cĩ hệ số ma sát µ = 5.10-3. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng 4 cm rồi thả khơng vận tốc đầu. Độ giảm biên độ sau mỗi chu kì là8.10-4cm6.10-4cm8.10-3cm6.10-3cm