Bài 4: Dao động tắt dần - Dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng

Mở đầu (SGK Cánh diều - Trang 28)

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

Khối cầu được gắn vào bộ giảm chấn, bao gồm một hệ thống các lò xo và các bộ giảm chấn khí, để giảm sự dao động của khối cầu và giữ cho nó ở trạng thái tĩnh. Khi toà nhà rung lắc, khối cầu sẽ di chuyển theo hướng đối diện với hướng dao động và tạo ra một lực trở lại để ổn định toà nhà. Quá trình này sẽ giúp giảm rung lắc của toà nhà và giữ cho toà nhà ổn định trong các tình huống khó khăn như gió mạnh, bão hay động đất.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Thảo luận (1)

Câu hỏi 1 (SGK Cánh diều - Trang 29)

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

Trong môi trường có lực cản, dao động của các vật tắt dần do sự chuyển đổi năng lượng từ dao động thành nhiệt. Do đó, năng lượng dao động giảm dần và cuối cùng sẽ dừng hoàn toàn.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Thảo luận (1)

Câu hỏi 2 (SGK Cánh diều - Trang 29)

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

Vì trong quá trình dao động, xích đu chịu tác dụng của ngoại lực tác dụng (lực cản không khí, lực ma sát, …) dẫn đến năng lượng bị chuyển hoá thành năng lượng hao phí, biên độ giảm dần và cuối cùng xích đu sẽ dừng lại sau một vài chu kì.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Thảo luận (1)

Luyện tập 1 (SGK Cánh diều - Trang 29)

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

- Ví dụ dao động tắt dần: Khi kéo con lắc lò xo khỏi vi trị cân bằng, ta thấy càng dao động thì biên độ con lắc lò xo càng giảm và đến một lúc nào đó thì dừng lại.

- Ví dụ dao động cưỡng bức: Các loại máy đầm, máy phá hủy công trình xây dựng đều làm cho các vật phải dao dộng theo tần số của các loại máy móc đó.

- Ví dụ hiện tượng cộng hưởng: Một con lắc lò xo có tần số góc bằng 10 rad. Người ta làm thí nghiệm và thấy rằng khi tần số ngoại lực bằng 10 rad thì biên độ của con lắc lò xo đạt cực đại.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Thảo luận (1)

Câu hỏi 3 (SGK Cánh diều - Trang 30)

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

Ví dụ: Kéo một con lắc lò xo rồi thả ra. Con lắc lò xo sẽ dao động tắt dần, bây giờ ta đặt một lực do tay ta tạo ra lên con lắc. Khi đó dao động này gọi là dao động cưỡng bức, do vật dao động phụ thuộc vào lực do tay ta tạo nên, tần số bằng tần số ngoại lực cưỡng bức.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Thảo luận (1)

Câu hỏi 4 (SGK Cánh diều - Trang 30)

Hướng dẫn giải

Ta nhận được kết quả về chu kì của con lắc đơn trong hình trên khi chịu ngoại lực tác dụng là T = 0,2 s.

Tần số dao động riêng: \(f=\dfrac{1}{T}=\dfrac{1}{0,2}=5Hz\)

Tần số này phụ thuộc vào ngoại lực tác dụng vào vật.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Thảo luận (1)

Câu hỏi 5 (SGK Cánh diều - Trang 30)

Hướng dẫn giải

Biên độ của dao động cững bức tăng dần khi tần số tăng dần đến giá trị f0.

Biên độ đạt cực đại tại giá trị f0 và sau đó giảm dần khi tần số lớn hơn f0.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Thảo luận (1)

Tìm hiểu thêm (SGK Cánh diều - Trang 31)

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

Sử dụng thanh sợi CABKOMA là phương pháp gia cố nhằm hạn chế tác động của động đất tới các công trình được xây dựng từ trước. Sử dụng CABKOMA giúp chống rung lắc các tầng trên, hấp thụ các lực ngang bằng cách truyền lực này xuống đất. Trên thực tế, bề ngoài của tòa nhà đã được bọc kín bởi hơn 4000 thanh sợi CABKOMA, trông giống như một lớp vải bọc bên ngoài. Kết quả tạo ra môt mặt tiền thoáng mát, có tính thẩm mỹ cao trong khi vẫn cung cấp khả năng gia cố, bảo vệ tòa nhà an toàn khi có động đất xảy ra.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Thảo luận (1)

Vận dụng (SGK Cánh diều - Trang 31)

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

- Ví dụ: Gảy đàn ghi ta.

Hộp cộng hưởng có vai trò giúp cho không khí trong hộp có thể dao động cộng hưởng với những tần số dao động khác nhau của dây đàn. Trường hợp cộng hưởng này có lợi.

- Ví dụ: Chiếc cầu bị rung lắc do hiện tượng cộng hưởng

- Ví dụ: Chiếc li thuỷ tinh đặt gần một chiếc loa công suất lớn, li thuỷ tinh bị vỡ khi loa phát ra âm thanh tương đối lớn.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Thảo luận (1)