Bài 4.3, 4.4, 4.5 trang 12 SBT Vật Lí 12

Một con lắc đơn dài \(0,3m\) được treo vào trần của một toa xe lửa. Con lắc bị kích động khi mỗi bánh xe của toa xe gặp chỗ nối nhau của các đoạn đường ray. Khi con tàu chạy thẳng đều với tốc độ  là bao nhiêu thì biên độ của con lắc sẽ lớn nhất?.

Cho biết khoảng cách giữa hai mối nối là \(12,5m\). Lấy \(g=9,8m/{s^2}\).

A. \(60km/h\)                   B. \(11,5km/h\)

C. \(41km/h\)                   D. \(12,5km/h\)

Phương pháp giải:

Vận dụng về hiện tượng cộng hưởng trong dao động cưỡng bức: chu kì dao động cưỡng bức bằng chu kì dao động riêng của vật

Lời giải chi tiết:

Chu kì dao động riêng của con lắc: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}}  = 2\pi \sqrt {\dfrac{{0,3}}{{9,8}}}  = 1,1s\)

Con lắc dao động với biên độ cực đại khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng, khi đó chu kì lực cưỡng bức bằng với chu kì dao động riêng của con lắc

\( \Rightarrow v = \dfrac{s}{T} = \dfrac{{12,5}}{{1,1}} = 11,36m/s = 41km/h\)

Chọn C

Khi nói về dao động cơ cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của lực cưỡng bức.

B. Biên độ của dao động cưỡng bức càng lớn khi tần số của lực cưỡng bức càng gần tần số riêng của hệ dao động.

C. Tần số của dao động cưỡng bức lớn hơn tần số của lực cưỡng bức.

D. Biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về dao động cơ cưỡng bức

Lời giải chi tiết:

C – sai vì: Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của lực cưỡng bức.

Dao động tắt dần

A. có biên độ không thay đổi theo thời gian.

B. luôn có hại.

C. luôn có lợi.

D. có biên độ giảm dần theo thời gian.

Phương pháp giải:

Vận dụng lí thuyết về dao động tắt dần

Lời giải chi tiết:

A – sai vì : Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian.

B, C – sai vì: Dao đông tắt dần vừa có lợi, vừa có hại.

Chọn D