Vật lí 11 Bài 4: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng Giải Lý 11 Cánh diều trang 28, 29, 30, 31, 32

Giải Vật lí 11 Cánh diều Bài 4: Dao động tắt dần - Dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng giúp các em học sinh lớp 11 có thêm nhiều gợi ý tham khảo để biết cách trả lời các câu hỏi trang 28, 29, 30, 31, 32 thuộc chủ đề 1 Dao động.

Giải Lý 11 Bài 4 Cánh diều các em sẽ hiểu được kiến thức lý thuyết về dao động tắt dần, dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng và biết cách trả lời toàn bộ các câu hỏi của Bài 4 Chủ đề 1 trong sách giáo khoa Vật lí 11. Đồng thời qua đó giúp quý thầy cô tham khảo để soạn giáo án cho học sinh của mình.

Giải SGK Vật lí 11 Cánh diều trang 28, 29, 30, 31, 32

Câu hỏi trang 28

Tòa nhà Đài Bắc 101 (Taipei 1010) cao 509 m xác lập kỉ lục là tòa nhà cao nhất thế giới vào năm 2004 và duy trì vị thế này cho đến năm 2010 khi tòa nhà Bụi Kalifa (Bu-zi Ca-li-fa) ở Dubai được khánh thành. Để bảo vệ tòa 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 tòa nhà. Khối cầu này giúp giảm rung lắc của tòa nhà bằng cách nào?

Gợi ý đáp án

Quả cầu thép khổng lồ nặng 730 tấn hoạt động như con lắc. Con lắc được thiết kế để dao động tương ứng với chuyển động của tòa nhà, dao động nhẹ nhàng để triệt tiêu các lực khiến tòa nhà bị lắc lư. Từ đó giúp cho tòa nhà giảm rung lắc.

Câu hỏi 1 trang 29

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

Gợi ý đáp án

Trong môi trường có lực cản, khi các vật dao động, lực cản làm tiêu hao cơ năng của vật dao động, chuyển hóa dần cơ năng thành nhiệt năng, khiến cơ năng giảm dần về 0. Do đó, biên độ dao động ccuarvaatj giảm dần và cuối cùng dừng lại.

Câu hỏi 2 trang 29

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

Gợi ý đáp án

Khi đẩy xích đu, ta truyền cho xích đu một lượng năng lượng nhất định dưới dạng cơ năng. Khi xích đu dao động, lực cản của không khí và lực ma sát giữa dây treo và chỗ tiếp xúc làm tiêu hao cơ năng của xích đu, làm cho biên độ dao động của xích đu giảm dần về 0, khiến xích đu dừng lại sau vài chu kì.

Câu hỏi 3 trang 29

Lấy ví dụ về dao động tắt dần trong thực tế

Gợi ý đáp án

Bộ phận giảm xóc của xe máy là ứng dụng của dao động tắt dần. Khi xe máy đi qua chỗ mấp mô, xe bị nảy lên và dao động. Nếu dao động này kéo dài sẽ khiến người ngồi trên xe khó chịu. Vì thế người ta lắp thêm bộ phận giảm xóc để làm tắt dao động của khung xe.

Câu hỏi 1 trang 30

Lấy ví dụ các hệ dao động cưỡng bức trong thực tế

Gợi ý đáp án

Khi xe buýt đến bến xe, xe chỉ tạm dừng mà không tắt máy, thân xe vẫn dao động. Dao động này là dao động cưỡng bức dưới tác dụng của lực cưỡng bức tuần hoàn gây ra bởi chuyển động của pít-tông trong vi lanh của máy nổ.

Câu hỏi 2 trang 30

Tìm tần số dao động riêng của con lắc lò xo trong Hình 4.4. Tần số này phụ thuộc vào những yếu tố nào

Gợi ý đáp án

Tần số dao động riêng của con lắc lò xo là \(f = \frac{1}{T} = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{m}}\).

Tần số dao động riêng của con lắc lò xo phụ thuộc vào độ cứng k của lò xo và khối lượng m của vật.

Câu hỏi 3 trang 30

Dựa vào đồ thị Hình 4.4, mô tả sự thay đổi của biên độ cưỡng bức theo tần số của ngoại lực tuần hoàn

Gợi ý đáp án

Khi tần số của ngoại lực tuần hoàn tăng từ giá trị nhỏ nhất đến giá trị f0 bằng tần số dao động riêng, biên độ dao động tăng dần đến giá trị cực đại. Sau đó, khi tần số của ngoại lực tăng từ giá trị f0, biên độ dao động giảm dần.

Câu hỏi 1 trang 31

Tìm hiểu các giải pháp đã được áp dụng để hạn chế rung lắc nguy hiểm cho các công trình xây dựng trước tác dụng của con người và thiên nhiên như gió bão, động đất

Câu hỏi 2 trang 31

• 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.

Gợi ý đáp án

Vào năm 1940, gió giật ở Puget Sound Narrows, Tacoma, Washington khiến cho một cây cầu treo rung chuyển với tần số bằng tần số riêng và cây cầu bị sập.

Đây là trường hợp hiện tượng cộng hưởng có hại.

Cộng hưởng âm thanh là hiện tượng mà hệ thống âm thanh khuếch đại sóng âm có tần số trùng với một trong các tần số dao động tự nhiên của chính hệ thống âm thanh. Hầu hết các nhạc cụ đều có hộp cộng hưởng.

Lò vi sóng hoạt động dựa trên nguyên tắc của hiện tượng cộng hưởng. Sóng được sử dụng ở trong lò vi sóng có tần số phù hợp với tần số riêng của nước, các phân tử nước dao động cưỡng bức cộng hưởng, nên hấp thu năng lượng của sóng và nhanh chóng nóng lên, giúp hâm nóng đồ ăn nhanh chóng.

Hai hiện tượng trên là hiện tượng cộng hưởng có lợi.