Nguyên nhân dao động tắt dần của con lắc đơn

Câu 11:

Một hệ dao động cơ đang thực hiện dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ dao động.

Câu 12:

Biên độ dao động khi có sự cộng hưởng cơ phụ thuộc vào

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số của ngoại lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động. Khi đó, biên độ dao động của vật đạt giá trị lớn nhất và phụ thuộc vào:

Cường độ của ngoại lực cưỡng bức: Ngoại lực càng lớn, biên độ dao động càng lớn.
Lực cản của môi trường: Lực cản càng lớn, biên độ dao động càng nhỏ.

Vậy, biên độ dao động khi có sự cộng hưởng cơ phụ thuộc vào cường độ ngoại lực tác dụng vào vật.

Câu 13:

Con lắc lo xo treo thẳng đứng dao động điều hòa với tần số 3 Hz. Nếu gắn thêm vào vật nặng một vật khác có khối lượng lớn gấp 3 lần khối lượng của vật nặng thì tần số dao động mới sẽ là

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Gọi $m$ là khối lượng ban đầu, $k$ là độ cứng của lò xo. Tần số dao động ban đầu là $f_1 = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{k}{m}} = 3$ Hz. Khi gắn thêm vật có khối lượng $3m$, khối lượng mới là $m' = m + 3m = 4m$. Tần số dao động mới là $f_2 = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{k}{4m}} = \frac{1}{2\pi} \frac{1}{2} \sqrt{\frac{k}{m}} = \frac{1}{2} f_1 = \frac{1}{2} * 3 = 1,5$ Hz.

Câu 14:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng ( $m$ = 250 g, $k$ = 100 N/m). Kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo dãn 7,5 cm rồi thả nhẹ. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, trục tọa độ thẳng đứng, chiều dương hướng lên, gốc thời gian là lúc thả vật. Lấy g = 10 m/s². Phương trình dao động của vật là

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Đầu tiên, ta tính độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng: $ \Delta l_0 = \frac{mg}{k} = \frac{0.25 \cdot 10}{100} = 0.025 m = 2.5 cm $
Biên độ dao động là: $A = 7.5 - 2.5 = 5 cm $
Tính tần số góc: $\omega = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{100}{0.25}} = 20 rad/s $
Vì chiều dương hướng lên, và gốc thời gian lúc thả vật, vật ở vị trí biên dưới nên pha ban đầu là $-\pi$
Phương trình dao động có dạng: $x = A\cos(\omega t + \varphi) = 7,5\cos(20t - \pi) $ cm.

Câu 15:

Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một quỹ đạo thẳng dài 8 cm. Dao động này có biên độ là

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Quỹ đạo dài 8 cm tương ứng với $2A$, với $A$ là biên độ.
Vậy, $2A = 8$ cm, suy ra $A = 8/2 = 4$ cm.

Câu 16:

Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ 10 cm và tần số góc 6 rad/s. Tốc độ cực đại của chất điểm là

Lời giải: