Một học sinh làm thí nghiệm với con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng \(m = 100{\rm{ g}}\) và lò xo có độ cứng \(k\). Học sinh tác dụng ngoại lực \(F = 0,5\cos (2\pi ft){\rm{ N}}\) vào con lắc và thay đổi tần số \(f\). Nhận thấy biên độ dao động của vật đạt giá trị lớn nhất khi \(f = 5{\rm{ Hz}}\). Lấy \({\pi ^2} = 10\).
Độ cứng của lò xo \(k = 1000{\rm{ N/m}}\).
Tần số góc riêng của con lắc bằng \(10\pi {\rm{ rad/s}}\).
Khi \(f = 5{\rm{ Hz}}\), tốc độ cực đại của vật phụ thuộc vào biên độ ngoại lực \({F_0}\) và ma sát.
Nếu thay ngoại lực bằng \(F' = 0,5\cos (10t){\rm{ N}}\) thì biên độ dao động của hệ sẽ lớn hơn biên độ khi \(f = 5{\rm{ Hz}}\).
Quảng cáo
Trả lời:
a. Sai. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi \(f = {f_0} = 5{\rm{ Hz}} \Rightarrow {\omega _0} = 2\pi {f_0} = 10\pi {\rm{ rad/s}}\).
Độ cứng \(k = m\omega _0^2 = 0,1 \cdot {(10\pi )^2} = 0,1 \cdot 1000 = 100{\rm{ N/m}}\)
b. Đúng. \({\omega _0} = 2\pi {f_0} = 10\pi {\rm{ rad/s}}\).
c. Đúng. Khi cộng hưởng, biên độ \(A\) (và vận tốc cực đại \({v_{\max }} = \omega A\)) tỉ lệ thuận với \({F_0}\) và giảm khi ma sát tăng.
d. Sai. Ngoại lực F' có \(\omega = 10{\rm{ rad/s}} \Rightarrow f = \frac{{10}}{{2\pi }} \approx 1,59{\rm{ Hz}} \ne {f_0}\), xa điểm cộng hưởng hơn nên biên độ bé hơn.
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Đáp án:
Đáp án: 0,56
Tần số cộng hưởng bằng tần số riêng của con lắc đơn:
\(f = {f_0} = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{g}{l}} = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{{9,8}}{{0,8}}} \approx 0,5568{\rm{ Hz}} \approx 0,56{\rm{ Hz}}\).
Lời giải
Đáp án:
Đáp án: 1,67
Tốc độ đi bộ \(v = 3,6{\rm{ km/h}} = 1{\rm{ m/s}}\).
Thời gian thực hiện một bước đi (chu kỳ kích thích): \(T = \frac{L}{v} = \frac{{0,6}}{1} = 0,6{\rm{ s}}\).
S sóng sánh mạnh nhất khi xảy ra cộng hưởng \( \Rightarrow {f_0} = f = \frac{1}{T} = \frac{1}{{0,6}} \approx 1,67{\rm{ Hz}}\).
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.