Bài 10: Dao động tắt dần và dao động duy trì - Giải BT Vật Lí 12 nâng cao

Bài C1 (trang 49 SGK Vật Lí 12 nâng cao): Cơ năng của vật dao động giảm thì biên độ dao động biến đổi thế nào?

Cơ năng của vật: W = 0,5mω²A²

Vậy nếu W giảm thì biên độ dao động A cũng giảm theo.

Câu 1 (trang 51 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Trong dao động tắt dần, biên độ và vận tốc cực đại, đại lượng nào giảm nhanh hơn theo thời gian?

Trong dao động tắt dần, biên độ và vận tốc cực đại đều tỉ lệ với căn bậc hai của năng lượng: A = √ (2E/k); v_max = √ (2E/m) vì vậy chúng giảm như nhau theo thời gian, không có đại lượng nào giảm nhanh hơn đại lượng nào.

Bài 1 (trang 51 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã:

A. Làm mất lực cản của môi trường đối với vật chuyển động.

B. Tác dụng ngoại lực biến đổi điều hòa theo thời gian vào vật dao động.

C. Tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động trong một phần của từng chu kì.

D. Kích thích lại dao động sau khi dao động bị tắt dần.

Đáp án đúng là: C

Bài 2 (trang 51): Hai con lắc làm bằng 2 hòn bi có bán kính bằng nhau, treo trên 2 sơi dây có cùng độ dài. Khối lượng của 2 hòn bi khác nhau. Hai con lắc cùng dao động trong một môi trường với li độ ban đầu như nhau và vận tốc ban đầu bằng 0. Dao động của con lắc nào tắt nhanh hơn: con lắc nặng hay con lắc nhẹ.

Hai con lắc làm bằng 2 hòn bi có bán kính bằng nhau, treo lên sợi dây có cùng độ dài. Khối lượng của 2 hòn bi khác nhau. Hai con lắc cùng dao động trong một môi trường với li độ ban đầu như nhau và vận tốc ban đầu đều bằng không. Ta thấy rằng lực ma sát như nhau đối với cùng một vận tốc.

Tuy nhiên với cùng góc lệch ban đầu α, con lắc nặng hơn sẽ có cơ năng lớn hơn. Vì lực ma sát như nhau, do đó công của lực ma sát sẽ như nhau nên cuối cùng vật nặng sẽ tắt dần chậm hơn.