BÀI 4. DAO ĐỘNG TẮT DẦN, DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC VÀ HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Toà nhà Đài Bắc 101 (Taipei 101) cao 509 m xác lập kỉ lục là toà nhà cao nhất thế giới vào năm 2004 và duy trì vị thế này cho đến năm 2010 khi toà nhà Buji Kalifa (Bu-zi Ca-li-fa) ở Dubai (Du-bai) được khánh thành. Để bảo vệ toà nhà khỏi rung lắc mạnh dưới tác dụng của gió, bão hay động đất, một quả cầu giảm chấn khổng lồ đường kính 5,5 m, khối lượng 662 tấn được treo lơ lửng từ tầng 92 xuống tầng 87 của toà nhà. Khối cầu này giúp giảm rung lắc của toà nhà bằng cách nào?

Đáp án chuẩn:

Khi toà nhà rung lắc, khối cầu sẽ di chuyển theo hướng đối diện với hướng dao động và tạo ra một lực trở lại để ổn định toà nhà. 

Câu hỏi 1: Giải thích tại sao, trong môi trường có lực cản, dao động của các vật lại tắt dần.

Đáp án chuẩn:

Do sự chuyển đổi năng lượng từ dao động thành nhiệt. 

Câu hỏi 2: Vì sao nếu chỉ đẩy một lần, xích đu sẽ dao động một vài chu kì rồi dừng lại?

Đáp án chuẩn:

Vì do sự mất dần năng lượng dao động của xích đu. 

Luyện tập 1: Lấy ví dụ về dao động tắt dần trong thực tế.

Đáp án chuẩn:

Dao động của con lắc đồng hồ. 

II. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC VÀ HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG

1. Dao động cưỡng bức

Câu hỏi 3: Lấy ví dụ các hệ dao động cưỡng bức trong thực tế.

Đáp án chuẩn:

Kéo một con lắc lò xo rồi thả ra. 

2. Hiện tượng cộng hưởng

Câu hỏi 4: Tìm tần số dao động riêng của con lắc lò xo trong Hình 2.5. Tần số này phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Đáp án chuẩn:

f = 5,032 Hz

Câu hỏi 5: Dựa vào đô thị Hình 4.4, mô tả sự thay đổi của biên độ dao động cưỡng bức theo tần số của ngoại lực tuần hoàn. Biên độ của dao động cường bức và lực cản của môi trường có mối liên hệ như thế nào?

Đáp án chuẩn:

Khi vật dao động trong môi trường có lực cản, năng lượng của vật sẽ bị mất dần qua thời gian, do đó biên độ của dao động cường độ cũng sẽ giảm dần theo thời gian.

Vận dụng: 

- Tìm ví dụ về hiện tượng cộng hưởng xảy ra trong cuộc sống.

- Đánh giá sự có lợi hay có hại của hiện tượng cộng hưởng trong trường hợp đó.

Đáp án chuẩn:

Sự cộng hưởng của sóng âm trong các phòng thu âm nhạc

Nếu phòng được thiết kế đúng cách, hiện tượng cộng hưởng có thể giúp cải thiện chất lượng âm thanh.