Bài giảng bài dao động tắt dần và dao động cưỡng bức vật lý 12 (2)

VẬT LÝ 12
Bài: DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG
CƯỠNG BỨC
Giáo viên giảng: Nguyễn Văn Diệu
Tắt dần
Cưỡng bức


BÀI: DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO
ĐỘNG CƯỠNG BỨC
1. Dao động tắt dần
+ Quan dao động của con lắc lò xo trong các môi trường khác nhau

Không khí

Nước

Nhớt


Nhìn vào các đồ thị em hãy cho biết sự tắt dần của con lắc trong các trường hợp như
thế nào ?

x

x
b)

a)

o

o

t

t

Không khí

Nước

x
Nguyên nhân nào gây ra dao động tắt dần? Hiện tượng tắt
dần phụ thuộc yếu tố nào?

c)

o

Nguyên nhân gâyt ra dao động tắt dần là do ma sát.

Nhớt
Ma sát càng lớn dao động tắt dần diễn ra càng nhanh và ngược lại.


+ Dao động tắt dần là dao động có biên độ, năng lượng giảm dần theo thời gian
+ Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần là do ma sát, ma sát càng lớn dao động tắt
dần càng nhanh.
+ Dao động tắt dần có trường hợp có lợi mà cũng có những trường hợp có hại. Tuỳ
theo từng trường hợp cụ thể.

2. Dao động cưỡng bức
Làm
- Để
thếlàm
nàocho
để dao
các dao
độngđộng
không
không
bi tắtbịdần
tắt dần
ta phải:
?

+ Loại bỏ ma sát, cách này không thể thực hiện triệt để được
+ Tác dụng ngoại lực (lực cưỡng bức) biến thiên tuần hoàn, cách này được áp
dụng phổ biến.

Lực cưỡng bức có dạng

+ Tần số ngoại lực :

:

Fn = Hsin(t + )



f 
2

+ Tần số ngoại lực f nói chung khác với tần số riêng fo của hệ dao động.


B

A

3.Sự cộng hưởng
+ Thí nghiệm:

- Cho con lắc A dao động ta đo được tần số của nó là
f0
A

B
M

L

m

F

Hình a

- Khi B dao động nó tác dụng lực cưỡng bức lên A
làm A dao động.

M
m

- Dao động của A mạnh nhất khi tần số lực cưỡng
bức (tần số ngoại lực) f bằng tần số riêng f0 của A
(f=f0)

Hình b
-Cho B dao động tần số f. Thay đổi chiều dài của B để thay đổi f của nó.


- Tăng ma sát ở con lắc A ta thấy :
+ Khi cho B dao động với tần số f . Lực cưỡng bức tác dụng có tần số f
+ Hiện tượng cộng hưởng cũng xãy ra khi f = f0 nhưng với biên độ nhỏ hơn cộng hưởng
lúc đầu rất nhiều.

Vậy hiện tượng cộng hưởng phụ thuộc vào yếu tố nào ?

Hiện tượng cộng hưởng phụ thuộc vào ma sát.


4) Ứng dụng và khắc phục hiện tượng cộng hưởng
+ Trường hợp có lợi:
Một em bé đưa võng nếu gây ra được hiện tượng cộng hưởng thì cũng làm
cho võng dao động mạnh

+ Trường hợp có hại :
Mọi vật đàn hồi đều là vật dao động như cầu, bệ máy, khung xe… nếu vì một
lí do nào đó dao động của nó cộng hưởng với một vật khác nó dao động lên
rất mạnh dễ gây nên tình trạng gãy, bể ….

5) Sự tự dao động

12
9

3
6

-Dao động của con lắc đồng hồ được duy trì nhờ sự cung cấp năng lượng từ
một dây cót.
-Sau một chu kỳ dao động của quả lắc dây cót giãn ra một chút thông qua hệ
thống bánh răng và những cơ cấu thích hợp để cung cấp năng lượng cho con
lắc giúp năng lượng con lắc bảo toàn nên dao động của nó được duy trì.

Dao động được duy trì mà không cần tác dụng của ngoại lực được
gọi là sự tự dao động.
Hệ bao gồm: Vật dao động, nguồn năng lượng, và cơ cấu truyền
năng lượng gọi là hệ tự dao động.

Dao động cưỡng bức: tần số là tần số ngoại lực, biên độ phụ thuộc
ngoại lực.


Củng cố
- Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần. Hiện tượng tắt dần phụ thuộc vào
yếu tố nào.

- Thế nào là dao động cưỡng bức. Lực cưỡng bức như thế nào?

- Hiện tượng cộng hưởng xãy ra khi nào? Nó phụ thuộc vào yếu tố nào?
- Hiện tưởng cộng hưởng có lợi hay có hại. Lấy một số thí dụ.
- Thế nào là sự tự dao động? Hệ tự dao động là gì? Chu kỳ, tần số,
biên độ của dao động tự do.

----HẾT---