Lý thuyết Vật lý 11 Kết nối tri thức Bài 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng

Tóm tắt Lý thuyết Vật lý 11 Kết nối tri thức Bài 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng theo chương trình Sách mới ngắn gọn nhất. Tổng hợp lý thuyết Vật lý 11 trọn bộ chi tiết, đầy đủ.

Bài 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng
 

I. Dao động tắt dần

1. Thí nghiệm dao động tắt dần

- Giả thiết không có ma sát tác dụng vào con lắc. Con lắc dao động với biên độ và tần số riêng (kí hiệu là f ) không đổi.

- Trong thực tế, khi kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng rồi thả cho nó dao động thì biên độ của nó giảm dần. Dao động như vậy gọi là dao động tắt dần.

2. Ứng dụng

- Bộ phận giảm xóc của xe máy là ứng dụng của dao động tắt dần. 

- Bộ giảm xóc trên xe máy giảm độ rung khi qua chỗ gồ ghề. 

II. Dao động cưỡng bức

1. Khái niệm dao động cưỡng bức

- Dao động cưỡng bức là dao động xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số f bất kì. Khi dao động ổn định tần số dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực.

- Khi xe đến bến buýt, xe chỉ tạm dừng nên không tắt máy, thân xe vẫn dao động do dao động cưỡng bức gây ra bởi chuyển động của pít-tông trong xi lanh khi máy nổ

2. Đặc điểm

- Dao động cưỡng bức khi ổn định có những đặc điểm sau đây:

+ Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức.

+ Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức và độ chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số riêng của hệ dao động. Khi tần số của lực cưỡng bức càng gần tần số riêng thì biên độ dao động của hệ càng lớn.

III. Hiện tượng cộng hưởng

1. Định nghĩa

- Điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng: Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng f_o của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng.

- Đường cong trên đồ thị dưới đây gọi là đồ thị cộng hưởng. Đồ thị càng nhọn khi lực cản của môi trường càng nhỏ (điểm A).

- Điều kiện f = f₀ gọi là điều kiện cộng hưởng.

2. Giải thích

- Khi tần số lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động thì hệ được cung cấp năng lượng một cách nhịp nhàng, đúng lúc.

- Biên độ dao động tăng dần lên khi tốc độ tiêu hao năng lượng bằng tốc độ cung cấp năng lượng.

- Trong trò chơi đu, người đu nhún người khi đu đổi chiều ở vị trí cao nhất.

- Người và đu đóng vai trò là một con lắc.

- Lực nhún của người chơi đóng vai trò là ngoại lực.

- Ngoại lực luôn tác dụng vào con lắc tại những thời điểm nhất định nên nhún nhẹ cũng đưa đu lên cao do ngoại lực tác dụng theo tần số dao động của đu.

3. Hiện tượng cộng hưởng trong đời sống

- Cộng hưởng là hiện tượng vật lí quan trọng và có ứng dụng đa dạng.

- Hộp đàn của các đàn ghi ta, violon... là hộp cộng hưởng cho không khí trong đó dao động cùng nhiều tần số của dây đàn.

- Lò vi sóng hoạt động dựa trên cộng hưởng:

- Sử dụng sóng có tần số phù hợp với tần số dao động của phân tử nước trong thực phẩm.

- Phân tử nước đóng vai trò là hệ cộng hưởng, hấp thụ và nóng lên từ năng lượng sóng được sử dụng.

- Tuy nhiên, trong một số trường hợp khác hiện tượng cộng hưởng lại có hại.

- Nhiều hệ dao động như toà nhà, cầu, bệ máy, khung xe... có tần số riêng. Khi thiết kế cần tránh lực cưỡng bức có tần số bằng tần số riêng của hệ.

- Lực cưỡng bức mạnh có cùng tần số có thể làm hệ dao động mạnh đổ hoặc gãy.

- Cây cầu bắc ngang sông Fontanka ở Saint Petersburg, Nga được thiết kế cho 300 người nhưng đã sập khi có đội bộ binh 36 người đi qua.

- Cây cầu qua eo biển Tacoma ở Mỹ được xây dựng để chịu ô tô có tải trọng lớn nhưng bị sập do tác động của gió.

>>> Xem toàn bộ: 

- Lý thuyết Vật lý 11 Kết nối tri thức

- Sơ đồ tư duy Vật lý 11 Kết nối tri thức

- Trắc nghiệm Vật lý 11 Kết nối tri thức

-------------------------------------------

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn Tóm tắt Lý thuyết Vật lý 11 Kết nối tri thức Bài 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng theo chương trình Sách mới ngắn gọn nhất. Mời các bạn hãy click ngay vào trang chủ Toploigiai để tham khảo và chuẩn bị bài cho năm học mới Lớp 11 nhé. Chúc các bạn học tốt.