Bộ tài liệu phương pháp, bài tập vật lý THPTQG theo 4 cấp độ khó tăng dần 2019 gồm 5 chuyên đề có lời giải chi tiết

4. Các đại lượng trong dao động tắt dần của con lắc đơn:
S S0
0
a) Giải quyết tương tự như con lắc lò xo, thay tương ứng A thành ; x thành s; s = al,
0
b) Để duy trì dao động cần 1 động cơ có công suất tối thiểu là:
W
P
t
W0
W
N.
T
N
với
5. Bài toán cộng hưởng cơ
1 2 1
2
W
0
m. g. l. 0
; W
N
m. g. l.
N
; T 2
2 2
a) Độ chênh lệch giữa tần số riêng của vật và tần số của
ngoại lực:
f f 0
Trên hình
càng nhỏ thì biên độ dao động cưỡng bức A cb càng lớn.
A A vì f1 f0 f2 f0
1 2
b) Để cho hệ dao động với biên độ cực đại hoặc rung mạnh hoặc nước sóng sánh mạnh nhất thì xảy
ra cộng hưởng.
s
Khi đó: f f0 T T0 T0
vận tốc khi cộng hưởng:
v
CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH
s
v
T
Ví dụ 1: Một con lắc lò xo thực hiện dao động tắt dần. Sau mỗi chu kỳ biên độ giảm 2%. Hỏi năng lượng
còn lại và mất đi sau mỗi chu kỳ là:
Giải
A. 96%; 4% B. 99%; 1% C. 6%; 94% D. 96,6%; 3,4%
Biên độ còn lại là: A1 0,98A
1
năng lượng còn lại: 2 1 2
W
cL
k. 0.98A 0,96. k.A 0,96W
2 2
W W WcL W 0,96W 0,04W
=> Chọn đáp án A
0
l
g
(năng lượng mất đi chiếm 4%)
Ví dụ 2: Một con lắc lò xo thực hiện dao động tắt dần với biên độ ban đầu là 5 cm. Sau 4 chu kỳ biên độ
dao động chỉ còn lại 4cm. Biết T = 0,1s, K = 100 N/m. Hãy xác định công suất để duy trì dao động trên.
A. 0,25W B. 0,125W C. 0,01125W D. 0,1125W
Giải
Ta có: Năng lượng ban đầu của con lắc lò xo là:
1 100.0,05
bd
k J
2 2
2
2
W .A 0,125
2 2
A1 100.0,04
Năng lượng còn lại sau 4 chu kỳ là: W
cL
k. 0,08J
2 2
Năng lượng đã mất đi sau 4 chu kỳ là: W W W 0,125 0,08 0,045
bd
cL
J
0,045
Năng lượng cần duy trì dao động sau mỗi chu kỳ là: P1
0,01125J
4
1
Công suất để duy trì dao động là: P P1
. 0,1125W
0,1
=> Chọn đáp án D
a l
Trang 3