Vật lí 11 Bài 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng Giải Lý 11 Kết nối tri thức trang 24, 25, 26, 27

Giải Vật lý 11 trang 24, 25, 26, 27 Kết nối tri thức với cuộc sống giúp các em học sinh lớp 11 có thêm nhiều gợi ý tham khảo để biết cách trả lời các câu hỏi bài học bài 6: Dao động tắt dần - Dao động cưỡng bức - Hiện tượng cộng hưởng của Chương 1: Dao động

Giải Lý 11 Kết nối tri thức bài 6 các em sẽ hiểu được kiến thức lý thuyết thế nào là dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, hiện tượng cộng hưởng và biết cách trả lời toàn bộ các câu hỏi trang 24→27 trong sách giáo khoa Vật lí 11. Đồng thời qua đó giúp quý thầy cô tham khảo để soạn giáo án cho học sinh của mình.

I. Dao động tắt dần

Câu hỏi trang 24

Hãy giải thích tại sao dao động của em bé chơi xích đu trong ví dụ ở đầu bài lại tắt dần nếu không có người mẹ thỉnh thoảng đẩy nhẹ vào em bé.

Gợi ý đáp án

Vì trong quá trình xích đu chuyển động có một phần động năng của xích đu chuyển thành dạng năng lượng khác ( thế năng ) khi cọ xát với không khí nên động năng nhỏ dần. Nên nếu không có người mẹ đẩy nhẹ vào ghế thì xích đu sẽ chậm dần và dừng lại.

Câu hỏi trang 25

Hãy tìm trong thực tế ví dụ về dao động tắt dần và cho biết trong mỗi trường hợp thì dao động tắt dần là có lợi hay có hại.

Gợi ý đáp án

Nếu sự tắt dần có hại thì ta phải chống lại sự tắt dần bằng cách cung cấp thêm năng lượng cho hệ dao động. Ví dụ: con lắc đồng hồ...

Nếu sự tắt dần có lợi thì ta phải tăng cường ma sát để dao động tắt dần nhanh. Ví dụ: bộ giảm xóc của ôtô, xe máy…

II. Dao động cưỡng bức

Câu hỏi trang 25

Tìm thêm ví dụ về dao động cưỡng bức.

Gợi ý đáp án

Khi đẩy xích đu, phải đẩy liên tục để dao động của xích đu không bị giảm.

Một người thợ làm gốm tác dụng lực vào bàn quay để bàn quay có thể quay liên tục đều đặn để làm ra những sản phẩm bằng gốm

Chuyển động của con lắc đồng hồ sau một thời gian sẽ chậm dần nên phải cung cấp một lực để con lắc dao động ổn định

III. Hiện tượng cộng hưởng

Câu hỏi 1 trang 27

Đánh giá được sự có lợi hay có hại của cộng hưởng trong các ví dụ nêu trên.

Gợi ý đáp án

Nếu tần số ngoại lực bằng với tần số dao động riêng của hệ sẽ làm cho hệ dao động với biên độ rất lớn, gây ra hiện tượng hư hỏng, đổ gãy. Vậy nên khi thiết kế cây cầu, bệ máy, khung xe, … 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.

Câu hỏi 2 trang 27

Một con lắc dao động tắt dần. Cứ sau mỗi chu kì, biến độ giảm 3%. Tính phần năng lượng của con lắc bị mất đi trong một dao động toàn phần.

Gợi ý đáp án

\(\frac{W'}{W}=\frac{\frac{1}{2}kA'^{2}}{\frac{1}{2}kA^{2}}=(\frac{A'}{A})^{2}=0,97^{2}=0,94\)

\(\Rightarrow W'= 94%W\)

Phần năng lượng của con lắc mất đi trong một dao động toàn phần là 6%

Câu hỏi 3 trang 27

Một con lắc dài 44 cm được treo vào trần của một toa xe lửa. Con lắc bị kích động mỗi khi bánh của toa xe gặp chỗ nổi nhau của đường ray. Hỏi tàu chạy thẳng đều với tốc độ bằng bao nhiêu thì biên độ dao động của con lắc sẽ lớn nhất? Cho biết chiều dài của mỗi đường ray là 12,5 m. Lấy g = 9,8 m/s².

Gợi ý đáp án

Chu kì dao động riêng của con lắc là:

\(T=2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}=T=2\pi\sqrt{\frac{0,44}{9,8}}\approx 1,33 (s)\)

Để con lắc dao động với biên độ lớn nhất thì phải xảy ra hiện tượng cộng hưởng do đó T_{xe lửa} = T =1,33 (s)

Chu kì của xe lửa là thời gian xe đi hết quãng đường 12,5 m

\(\Rightarrow v = \frac{s}{T} = \frac{12,5}{1,33} \approx 9,4\) (m/s)