Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 10: Dao động tắt dần và dao động duy trì

Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã

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

B. Tác dụng của ngoại lực biến đổi điều hoà 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 hẳn. 

Phương pháp giải

Trong dao động duy trì, ở từng chu kì, người ta đã tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động

Hướng dẫn giải

- Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động trong một phần của từng chu kì.

- Chọn đáp án C.

Hai con lắc làm bằng hai hòn bi có bán kính bằng nhau, treo trên hai sợi dây có cùng độ dài. Khối lượng của hai 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 0. Dao động của con lắc nào tắt nhanh hơn: con lắc nặng hay con lắc nhẹ ?

Phương pháp giải

-Theo công thức tính cơ năng của con lắc là:

W=mgl(1−cosα₀) ta thấy cơ năng tỉ lệ với khối lượng

- Do đó, khi dao động trong cùng một điều kiện và chỉ khác nhau về khối lượng thì con lắc nhẹ hơn sẽ tắt dần nhanh hơn

Hướng dẫn giải

- Hai con lắc làm bằng hai hòn bi có bán kính bằng nhau, có cùng độ dài, khối lượng khác nhau, 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.

- Theo công thức tính cơ năng của con lắc đơn W=mgl(1−cosα₀)

=> con lắc nặng sẽ có cơ năng lớn hơn con lắc nhẹ.

- Vì lực ma sát như nhau đối với cùng một vận tốc, do đó công của lực ma sát sẽ như nhau nên cuối cùng vật nặng sẽ tắt dần chậm hơn.

⇒ Vậy con lắc nhẹ tắt dần nhanh hơn.