Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng \(k = 40{\rm{ N/m}}\), vật nặng khối lượng \(m = 100{\rm{ g}}\) dao động cưỡng bức dưới tác dụng của lực \(F = 0,2\cos (\omega t){\rm{ N}}\). Lực cản môi trường tác dụng lên vật có độ lớn \({F_c} = b \cdot v\) với \(b = 0,1{\rm{ kg/s}}\).
a. Tần số góc riêng của hệ là \({\omega _0} = 20{\rm{ rad/s}}\).
b. Khi xảy ra cộng hưởng, biên độ dao động của hệ được tính xấp xỉ theo công thức \({A_{\max }} = \frac{{{F_0}}}{{b \cdot {\omega _0}}}\).
c. Giá trị biên độ dao động cực đại khi cộng hưởng là \(10{\rm{ cm}}\).
d. Tốc độ cực đại của vật tại thời điểm cộng hưởng là \(2{\rm{ m/s}}\).
Quảng cáo
Trả lời:
a. Đúng. \({\omega _0} = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{{40}}{{0,1}}} = 20{\rm{ rad/s}}\).
b. Đúng. Khi cộng hưởng, lực cưỡng bức triệt tiêu hoàn toàn lực cản \( \Rightarrow {F_0} = {F_{c\max }} = b{v_{\max }} = b{\omega _0}{A_{\max }} \Rightarrow {A_{\max }} = \frac{{{F_0}}}{{b \cdot {\omega _0}}}\).
c. Đúng. \({A_{\max }} = \frac{{0,2}}{{0,1 \cdot 20}} = 0,1{\rm{ m}} = 10{\rm{ cm}}\).
d. Đúng. \({v_{\max }} = {\omega _0}{A_{\max }} = 20 \cdot 0,1 = 2{\rm{ m/s}}\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Đang tải chế độ Học...
Dành cho bạn Hot
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Đáp án:
Đáp án: 22,63
Độ cứng tổng cộng của hệ 4 lò xo ghép song song: \({k_{tổng}} = 4k = 4 \cdot 20000 = 80000{\rm{ N/m}}\).
Tần số góc riêng của hệ khung xe:
\({\omega _0} = \sqrt {\frac{{{k_{tổng}}}}{M}} = \sqrt {\frac{{80000}}{{800}}} = \sqrt {100} = 10{\rm{ rad/s}}\).
Chu kỳ riêng của hệ: \({T_0} = \frac{{2\pi }}{{{\omega _0}}} = \frac{{2\pi }}{{10}} = \frac{\pi }{5}{\rm{ s}} \approx 0,6283{\rm{ s}}\).
Để xảy ra cộng hưởng rung xóc mạnh nhất, thời gian ô tô đi giữa 2 gờ liên tiếp phải bằng \({T_0}\): \(v = \frac{d}{{{T_0}}} = \frac{4}{{\frac{\pi }{5}}} = \frac{{20}}{\pi } \approx 6,366{\rm{ m/s}}\).
Đổi sang \({\rm{km/h}}\): \(v = 6,366 \cdot 3,6 \approx 22,63{\rm{ km/h}}\).
Câu 2
A. \[22,5\,kg.\]
B. \[2,25\,kg.\]
C. \[215\,kg.\]
D. \[25,2\,kg.\]
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Đáp án đúng là A
Khi xe bị rung mạnh nhất thì xảy ra cộng hưởng cơ học. Ta có \(2\pi \sqrt {\frac{m}{{{k_{ss}}}}} = T = \frac{S}{v} \Rightarrow m = 22,7\,kg.\)
Câu 3
a. Tác nhân gây ra lực cưỡng bức tác dụng lên khung xe là va chạm của bánh xe tại các mối nối ray.
b. Tốc độ của xe lửa làm cho xe bị rung lắc mạnh nhất là \(v = 10{\rm{ m/s}}\).
c. Nếu tốc độ xe lửa là \(36{\rm{ km/h}}\), khung xe sẽ bị rung lắc mạnh nhất.
d. Khi tốc độ xe lửa là \(54{\rm{ km/h}}\), khoảng thời gian giữa hai va chạm liên tiếp tại các mối nối ray là \(0,83{\rm{ s}}\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Câu 5
a. Chu kỳ dao động riêng của con lắc đơn bằng \(2{\rm{ s}}\).
b. Tần số riêng của con lắc đơn bằng \(0,5{\rm{ Hz}}\).
c. Biên độ dao động của con lắc đạt giá trị cực đại khi tần số ngoại lực \(f = 1{\rm{ Hz}}\).
d. Khi \(f = 0,5{\rm{ Hz}}\), chu kỳ của dao động cưỡng bức khi ổn định bằng \(2{\rm{ s}}\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Câu 6
a. Đồ thị biên độ theo tần số có tính chất đối xứng quanh tần số cộng hưởng \({f_0}\).
b. Tần số riêng (tần số cộng hưởng) của hệ bằng \(4{\rm{ Hz}}\).
c. Khi tần số ngoại lực \(f = 4{\rm{ Hz}}\), biên độ dao động của hệ đạt giá trị lớn nhất \({A_{\max }}\).
d. Tác dụng ngoại lực có tần số \({f_3} = 3{\rm{ Hz}}\) sẽ thu được biên độ \({A_3} < {A_1}\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Câu 7
A. 0,02 mm.
B. 0,04 mm.
C. 0,2 mm.
D. 0,4 mm.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Đăng ký để học cùng Vietjack. Hoàn toàn miễn phí!
Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.